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 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 2 2/45 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 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 □ Vakuová fyzika 2 3/45 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 2 4/45 Vakuová fyzika 2 5/45 a) b) rr=J I- - + * ŕ # J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 2 6/45 Vakuová fyzika 2 7/45 Fig. 7.61 Diaphragm valve, i 1 (a) (b) (c) A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 9/45 Stainless steel Copper Shim \ Knife rnanifold edge Driving shaft Guide Stainless steel bel lows Copper gaskf Shim Fig. 7.65 Ultra-high vacuum valve. After Baker (1962). A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 < □ ► < Ö1 ► < = > 4 -1 ► q, o Vakuová fyzika 2 10 / 45 99438889 Monel (a) (b) Seot "50 closures Seat ^^^^00 closures 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). A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Jehlový ventil 60 40 20 0 8 10 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 □ i3 Vakuová fyzika 2 - -1 -o q,o 12 / 45 EVN-116 j ' '_i_é_i_i i li. 10-« 10 5 10 * 10 3 10* 10 10 100 11100 Gas flow Imbar l.sl firemní mat. Pfeiffer Vakuová fyzika 2 13 / 45 EVR-116 G as f tow (mbar l/sl A 1000 100 10 1 10' 10J 103 104 10s 10* 6 9 10 USTG(VJ EVR 116, Gas regulating valve firemní mat. Pfeiffer UDV-046 r-*>- f--- 4 DN 16 CF* UDV 046, All-metal gas dosing valve firemní mat. Pfeiffer min. 1 x 10 9 hPal/s Vakuová fyzika 2 15 / 45 Kulový ventil A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 16 / 45 Deskový ventil F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Vakuová fyzika 2 17 / 45 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 18 / 45 Elektrické průchodky Vakuum v rozsahu tlaků 1 - 5000 Pa je velmi špatný elektrický izolant. Průchodky vybíráme podle: • napětí proudu frekvence Vakuová fyzika 2 19 / 45 b) J 9 ô Obr. 6,47. Elektrické průchodky pro slabé proudy a) vodič z plášťového nebo platinovaného drátku zataveného ve skle, b) prôtav sklenenou perličkou zatavenou do otvoru v kovové stčně J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 2 20 / 45 Obr. 6.48. Silnoproudá průchodka skleněnou trubici 1 — 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 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 2 21 / 45 A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 □ Přenos rotace do vakua A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 □ o Vakuová fyzika 2 23 / 45 A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 24 / 45 A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 25 / 45 Rotace - ferro kapaliny F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Vakuová fyzika 2 26 / 45 Load lock Rozebíratelné spoje ASA ISO-KF, (NW) ISO-K, ISO-F CF Wire seal flanges Helicoflex Vakuová fyzika 2 28 / 45 ASA Rotatable ASA Flange Receiver Non rotatable ASA Flange with O-i'ing Groove firemní materiály firmy Nor-Cal Vakuová fyzika 2 29 / 45 ISO-KF firemní materiály firmy Pfeiffer Vakuová fyzika 2 30 / 45 Chain Clamp- ^B^^^^p ■ ■ .- :;f, i. w, fl^H mjju^, nrrr^-» l ■ ■ ■ r? ,-1. ggf 1, ■ J.. ■ J A ^Aluminum Knife Edge Seal firemní materiály firmy Nor-Cal □ g = Vakuová fyzika 2 ISO-K, ISO-F CF Vakuová fyzika 2 33 / 45 ; ^0-3-0-4 j 1-6 VvyyvvS 9- Fig. 7.39 The Conflat seal ÍVarian). After Wheeler and Carlson (1962). A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 34 / 45 Wire seal flanges firemní materiály firmy Nor-Cal Vakuová fyzika 2 35 / 45 Fig. 17. 10 Metal gasket seals: (a) ConFlat type knife edge seal; (b) Helicoflex Delta seal. F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Vakuova fyzika 2 36 / 45 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 □ SP - 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 39 / 45 Plazmové okno PIASMA 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 Cop per tooling ring |Cool plasma Stable hot plasma Air pumped to maintain vacuum Plate to accelerate electron beam ELECTRON SOURCE http://www. newscientist.com Vakuová fyzika 2 40 / 45 Vodní pára ve vakuových systémech 10 CO E 10" ^ . CO I io-6 Ý á io71- ^—f ' 1 " mI-r ' » ľ "I 10 -6 102 ' 1,111111 ' 1 tl""1- ' ■ t I. ...I . . 1 n ,fl lt 103 104 105 Time (s) 10 106 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«! 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 HjO exposed, 0.7 ml absorbed; • dry Hj gas exposed 0.017 ml absorbed; Reprinted with permission from J. Vac. Sci. TeckmoL A \\ r> YKfl^A Li and H F. Dylla. Copyright 1993, AVS-The Science and Technology Society 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 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. Ion: 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 43 / 45 Typická křivka čerpání vakuové komory bez vypékání Volume Time (s) Delchar: Vacuum Physics and Techniques, Chapman Hall, \§93 Vakuová fyzika 2 44 / 45 Česká vakuová společnost zpravodaj Pragovak Letní školy vakuové techniky www.vakspol.cz □ {3