Vakuové ventily Dělení podle různých principů Podle funkčnosti • oddělovací • napouštěcí • zavzdušňovací • omezení čerpací rychlosti Ovládání • ruční • pneumatický • elektromagnetický Oblast použití • hrubé vakuum • HV vakuum • UHV, XHV vakuum Obr. 6.27. Ventil s talířkem přitlačovaným Obr. 6.28. Ventil těsnéný vlnovcem šroubem 1 — rukojeť; 2 — těsnění; 3 — těsnicí kroužek; 4 - horní příruba; 5 - talířek; 6 — dolní příruba; 7 — těsnění talířku 1 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 19841 Vakuová fyzika 2 2/43 Obr. 6,32. Ventil pro nízké vakuum s membránovým těsněním (firma Leybold) Obr. 6.33. Řez ventilu s kuželovým čepem a membránovým těsněním pro ultravysoké vakuum 2 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 2 3/43 3J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 19SŠ ■ Vakuová fyzika 2 4/43 4_ 4A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 5/43 5J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1984" Vakuová fyzika 2 6/43 Vakuová fyzika 2 7/43 Fig. 7.61 Diaphragm valve. ta) tb) (c) 7_ 7A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 8/43 8 8A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 9/43 Stainless steel Copper Shim \ d'sfc Knife maniioW edge Fig, 7.65 Ultra-high vacuum valve. After Baker (1962). 'A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 < □ ► Vakuová fyzika 2 10 / 43 Monel (a) (b) Seot Seat 0 closures B5SBki£0closures '0y/////////A ' Seot Chip formation (C) Fig. 7.63 Closing systems of all-metal valves; (a) with flat silver ring (Bills and Allen, 1955); (b) with aluminum conical ring (Kienel and Lorenz, 1960); (c) with copper poppet (Parker and Mark, 1961). 10 10 A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 11 / 43 Jehlový ventil 11 60 20 0 8 10 li J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1984« Vakuová fyzika 2 12 / 43 Deskový ventil ni >//////////////////////////////* 12 12 F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Vakuová fyzika 2 13 / 43 deskové ventily - při otevírání dif.tlak menší než ~ 30 ventily s kovovým těsněním - omezený počet cyklů jehlové ventily - nedotahovat silou zábrusové ventily - dobře namazat Elektrické průchodky Vakuum v rozsahu tlaků 1-5000 Pa je velmi špatný elektrický izolant. Průchodky vybíráme podle: • napětí proudu frekvence Vakuová fyzika 2 15 / 43 b) 13 Obr. 6.47. Elektrické průchodky pro slabé proudy a) vodič z plášťového nebo platinovaného drátku zataveného ve skle, b) průtav skleněnou perličkou zatavenou do otvoru v kovové stěně 13 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 198i1 Vakuová fyzika 2 16 / 43 Obr. 6.48. Silnoproudá průchodka skleněnou trubicí 1 — průtav;2 — sklo; 3 — kovářova čepička; 4 — pájka 14 J. Groszkowski: Technika vysokého vaku Vakuová fyzika 2 Obr. 6.49. Silnoproudá průchodka kovovou stěnou s keramickým izolátorem 1 — přívod; 2 — spoj kovu s keramikou; 3 — keramika; 4 — stěna vakuového systému , SNTL, Praha 198* 17 / 43 15_ 15A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 18 / 43 Vakuová fyzika 2 Přenos rotace do vakua 16 16 A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 < □ ► Vakuová fyzika 2 19 / 43 17 17A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 < □ ► Vakuová fyzika 2 20 / 43 Rotace - ferro kapaliny 19 19F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) ► < = ► Vakuová fyzika 2 22 / 43 Load lock 20 on firemní materiály firmy Caburn MDC Vakuová fyzika 2 «0 Q, O 23 / 43 Rozebíratelné spoje ASA ISO-KF, (NW) ISO-K, ISO-F CF Wire seal flanges Helicoflex Vakuová fyzika 2 «0 Q, O 24 / 43 ASA firemní materiály firmy Nor-Cal 4 □ ► 4 ► ISO-KF Vakuová fyzika 2 26 / 43 Chain Clamp- Aluminum Knife Edge Seal 23 23 firemní materiály firmy Nor-Cal Vakuová fyzika 2 27 / 43 ISO-K, ISO-F CF Vakuová fyzika 2 29 / 43 70í ; iQ-3-0-4 1 1-6 ■ 6-9 Fig. 7.39 The Conflat seal (Varian). After Wheeler and Carlson (1962). 26 26 A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 30 / 43 Wire seal flanges Female Blank i Mate Bored 27 firemní materiály firmy Nor-Cal Vakuová fyzika 2 «0 Q, O 31 / 43 Fig. 17. 10 Metal gasket seals: (a) ConFlat type knife edge seal; (b) Helicoflex Delta seal. 28 F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) tesnení min. tep [ °C] max. tep. [ °C] elastomer FKM -15 150 NBR -25 120 CR -5 120 EPDM -50 130 silikon -55 200 kov Cu -196 200 Cu + Ag -196 450 Al -196 150 In -196 60 Ohebné spoje připojení primárních vývěv • kovové vlnovce • bellows - změna délky při změně tlaku • flexible metal hose • tlustostěnné hadice • hadice s kovovou spirálou Další prvky tlakové spínače 2D a 3D posuvy ohřev a rotace vzorků systémy pro povlaková ní plazmové okénko Vakuová fyzika 2 «0 Q, O 35 / 43 Měrka pro XHV vakuum Bent Belt-Beam - ionizační manometr • 3BG-03 • citlivost 5-8x 10~2 Pa-1 • min. tlak 5 x 10~12 Pa pro porovnaní ionizační manometr z vak. praktika PBR 260 • rozsah měření 5 x 10"10 - 1000 hPa 4 □ ► 4 ► 4 Casimirův jev Casimir plates Vacuum fluctuations 29 29 http://en.wikipedia.org/wiki/ Vakuová fyzika 2 4 □ 37 / 43 Plazmové okno PLA5MA WINDOW The stabilised plug of plasma seals the vacuum chamber to air but allows the electron beam to pass through Electron beam Cathode pin Ceramic insulator Copper tooling ring |Cool plasma Sable hot lAnode Air pumped to maintain vacuum Plate to accelerate dettron beam ELECTRON SOURCE ;;as in 30 30 http: //www. newscientist.com Vakuová fyzika 2 38 / 43 Vodní pára ve vakuových systémech Time (s) Fig. 45 Outgassing measurements for different H20 exposures during venting of a 304 stainless steel chamber of inner surface area 0.4747 m2. o Ambient air exposed, 7 8 ml absorbed; A 600 ml exposed, 16.8 ml absorbed; + 400 ml exposed, 9.2 ml absorbed; x 200 ml exposed, 7.2 ml absorbed; 0 100 ml exposed, 3.6 ml absorbed; * 10 ml exposed. 2 3 ml absorbed; ■ N2 gas with <10 ppm H^O exposed, 0.7 ml absorbed; • dry Na mm exposed, 0.017 ml absorbed; Reprinted with permission from/ Vac. Sci. Teckmol A n d ^m"TT Li and H F. Dylla. Copyright 1993, AVS-The Science and Technology Society 31 31 F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Vakuová fyzika 2 39 / 43 32 -XJL. T = 100°C Tr= 16 s T = 27.3°C x, = 4908 s Fig. 48 The total residence time for a water molecule after two bounces from a metal surface is shown to be the same for two sets of surface temperatures; a sticking coefficient of one was assumed. This example illustrates the necessity of baking all surfaces within a vacuum chamber. Unbaked surfaces dominate the behavior of the system. 32 F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) ► < = ► 03 CL 5.0e-06 4.5e-06 4.0e-06 3.5e-06 3.0e-06 2.5e-06 2.0e-06 1.5e-06 1 .Oe-06 5.0e-07 0.0e+00 -5.0e-07 0 10 20 30 40 [AMU] 50 60 70 80 Vakuová fyzika 2 41 / 43 Typická křivka čerpání vakuové komory bez vypékání Time (s) Delchar: Vacuum Physics and Techniques, Chapman Hall, 1993< ^ , Vakuová fyzika 2 42 / 43 Česká vakuová společnost zpravodaj Pragovak Letní školy vakuové techniky www.vakspol.cz 4 □ ► 4 ►