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 těsněný 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 1981
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 1981
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
□
<3
Vakuová fyzika 2
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
Poppet
mmm
0 closures
Seot
P^Äg°° ciosures
Seat
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
Jehlový ventil
11
60
20
0
8
10
li
J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981
Vakuová fyzika 2
12 / 43
Deskový ventil
yju////////////////////////////
12
12
F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003)
«0 Q, O
Vakuová fyzika 2
deskové ventily - při otevírání dif.tlak menší než ~ 30 hPa ventily s kovovým těsněním - omezený počet cyklů jehlové ventily - nedotahovat silou zábrusové ventily - dobře namazat
□
<3
=
Vakuová fyzika 2
14 / 43
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 sténě
13
J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981
=
Vakuová fyzika 2
16 / 43
14
Obr. 6.48. Silnoproudá průchodka skleněnou trubicí
í — průtav;2 — sklo; 3 — kovářova čepička; 4 — pájka
Obr. 6.49. Silnoproudá průchodka kovovou
stěnou s keramickým izolátorem
1 — přívod; 2 — spoj kovu s keramikou;
3 — keramika; 4 — stěna vakuového
systému
14
J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981
-
Vakuová fyzika 2
17 / 43
15_
15A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990
Vakuová fyzika 2
18 / 43
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
F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003)
Vakuová fyzika 2
22 / 43
Load lock
20
firemní materiály firmy Caburn MDC
Vakuová fyzika 2
23 / 43
Rozebíratelné spoje
ASA
ISO-KF, (NW) ISO-K, ISO-F CF
Wire seal flanges Helicoflex
Vakuová fyzika 2
24 / 43
ASA
firemní materiály firmy Nor-Cal
□ {3
ISO-KF
Vakuová fyzika 2
26 / 43
Chain Clamp-
^Aluminum Knife Edge Seal
23
23
firemní materiály firmy Nor-Cal
□
<3
=
Vakuová fyzika 2
ISO-K, ISO-F
CF
Vakuová fyzika 2
29 / 43
6-9
Fig. 7.39 The Conflat seal (Varian). After Wheeler and Carlson (1962).
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
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)
Vakuova fyzika 2 32 / 43
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
<  □ S" ►   4 -
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
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"8 - 100000 Pa
□ {3
Casimirův jev
Casimir plates
Vacuum fluctuations
29
29
http: //en. wikipedia.org/wiki/
□
Vakuová fyzika 2
37 / 43
Plazmové okno
PLASMA WINDOW
The stabilised plug of plasma seals the vacuum chamber to air but allows the electron beam to pass through
Electron beam
Caliiode pi r
Ceramic insulator
Copper tooling ring
|Cool plasma
Stable hot lAnode
Air pumped to maintain vatu j m
Plate to accelerate lelettron beam
ELECTRON SOURCE
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 N2 saw exposed, 0.017 ml absorbed; Reprinted with permission from/ Vac. Sci. Teckmol A fi D j2w"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
T=100°C xr=16s
T = 27.3°C    xr = 4908 s
32
Fig. 4.8 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
Volume
Time (s)
Delchar: Vacuum Physics and Techniques, Chapman Hall, \§93
Vakuová fyzika 2
42 / 43
Česká vakuová společnost
zpravodaj Pragovak
Letní školy vakuové techniky www.vakspol.cz
□ {3