Měření proudu plynu I = Sp [PamV1; I = G(p2 - pi) Pomocí průtokoměru (plovákový, elektronický) Pomocí prvku se známou vakuovou vodivostí Pomocí kalibrované byrety a pracovní kapaliny Plynová byreta T 1 \2 Obr. 5.94. Jednoduché zařízení na měření a přípravu určitého proudu plynu ľ — zásobník; 1" — trubice; 2 — k nádobě s kapalinou; 3 - kohouty; 4 - vpouštěcí kohouty; 5 - k vakuové aparatuře J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 □ Vakuová fyzika 1 = Obr. 13: Plynová mikrobyreta: M - měrná kapilára s dělením podle objemu; Z - zásobník kapaliny; 0 - ochranná nádobka; K - kohout (pro vyrovnání tlaků), P - přívod plynu; JV - jehlový ventil pro řízené napouštění plynu do vakua. J.Král: Cvičení z vakuové techni JV 0 , ČVUT Praha 1996 □ {3 Obr. 7-43b. Měření objemu plynu cirkulující kapkou P — vpouštěný plyn VS — vakuový systém, do nějž se vpouští plyn. L. Pátý: Fyzika nízkých tlaků, Academia, Praha 1968 Vakuová fyzika 1 4/42 Měření pomocí vodivosti JL 4P k výveve Obr. 5.95. Vakuové zařízení pro měření proudu plynu 1,2 - vakuometry; G — trubice se známou vodivostí I = G(pi - p2) J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 <3 Vakuová fyzika 1 = «0 q,o S.Ďaďo, LBejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben, Praha 2005 Vakuová fyzika 1 6/42 Vakuové tuky a tmely Druh materiálu UZltl max T [°C] Pp [Pa] při 25 °C maz L zabrus 30 10~5 - 10~7 maz M zabrus 30 10~3 - 10~5 maz N kohout 30 10~4 - 10~5 maz T zabrus 110 10-5 tmel Picein spoje 60 10~2 - 10-3 Vakuová hygiena Čistota povrchů, odmašťování, vyčištěných dílů se dotýkat pouze v rukavicích. Rozebíratelné spoje ISO-KF (NW) - 10, 16, 25, 40, 50 ISO-K - 63, 80, 100, 160, 200, 250, CF - 16, 25, 40..... 350 «0 o Vakuová fyzika 1 ISO-KF firemní materiály firmy Pfeiffer Vakuová fyzika 1 9/42 ISO-K CF Vakuová fyzika 1 11 / 42 ; ^0-3-0-4 j 1-6 \\V\\v 9- Fig. 7.39 The Conflat seal ÍVarian). After Wheeler and Carlson (1962). A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 1 12 / 42 tesnení min. tep. [°C] max. tep. [°C] elastomer FKM -15 150 NBR -25 120 silikon -55 200 kov Cu -196 200 Cu + Ag -196 450 Vakuová fyzika 1 13/42 Mechanické vlastnosti --r » k D*-H i-D-4 ^kh Material Cylinders End plates Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Hemispherical D/h Djh, R/h2 Copper at 20°C 84 10 52 15 600 Copper at 500°C 58 8.5 — — — Nickel at 20°C 100 11 73 8 780 Nickel at 500°C 90 10.5 — — -, Aluminum 20°C 70 9 37 57 470 Aluminum 500°C 62 8.7 — — — Stainless steel 20°C 105 11.6 89 3 830 Stainless steel 500°C 89 10.5 — —■ — Glass (hard) 20°C 70 9 16 117 470 Neoprene 20°C 2.5 1.7 10 0.2 30 Teflon 20OC 12 3.8 14 9 —. PVC (Tygon) 3.7 2.1 — — — Perspex — — 30 —• —■ Mica — — 58 15 —. A. Vakuová fyzika 1 14 / 42 Válec, Di - D = 25 cm, T = 20 °C h[mm] hi[mm] (5[mm] Cu 3 5 0,33 Al 3,6 6,76 0,12 nerezová ocel 2,4 2,81 0,93 tvrdé sklo 3,6 15,6 0,13 teflon 20,8 17,9 1,88 □ {3 Vakuové komory sklo nerezová ocel dural Vakuová fyzika 1 16 / 42 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 1 18 / 42 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 1 19 / 42 Vakuová fyzika 1 20 / 42 A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 1 21 / 42 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 1 22 / 42 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 1 - -1 -o q,o 24 / 42 Deskový ventil F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Vakuová fyzika 1 25 / 42 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 1 26 / 42 Elektrické průchodky Vakuum v rozsahu tlaků 1 - 5000 Pa je velmi špatný elektrický izolant. Průchodky vybíráme podle: • napětí proudu frekvence Vakuová fyzika 1 27 / 42 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 1 28 / 42 Obr. 6.48. Silnoproudá průchodka skleněnou trubicí 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 1 29 / 42 Přenos rotace do vakua A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 1 30/42 Ferro-kapaliny Vakuová fyzika 1 □ S1 31 / 42 Rotace - ferro kapaliny F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Vakuová fyzika 1 32 / 42 Load lock Výroba solárních článků Plasma-y SiH^ + PH Shutter SiH., 4> SiH4 + B2H6 Substrate Vacuum n-Chamber I /-Chamber nir i p-Charnber nlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Pokovení skel Glass Flow Process Pumping Process Pumping Cathodes Isolation Tunnel Isolation Pumping Flange Isolation Range Pumping F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Vakuová fyzika 1 35 / 42 Si - substráty Modular Process Zones Gate Valve MPZ 4 Sputtering Chamber CVD Door with Viewport Substrate Entry F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) Vakuová fyzika 1 36 / 42 Schémata Vakuové značky norma DIN 28401 vývěva - obecný symbol membránová výveva turbomolekulární výveva difúzni výveva Rootsova vývěva Scroll vývěva Vakuová fyzika 1 37 / 42 rotační lopatková vývěva pístová výveva vodokružní výveva sublimační vývěva průtokoměr manometr Vakuová fyzika 1 38 / 42 rozebíratelný spoj flexibilní spoj vymrazovačka vakuová komora ventil - obecný symbol deskový ventil ^ & A ventil ovládaný ručně pneumatický ventil elektromagnetický ventil Vakuová fyzika 1 40/42 Navazující přednášky Vakuová fyzika 2 - F6450 • Vázané plyny • Sorpčnívývěvy • kryogenní • zeolitové • sublimační • iontové • vypařované getry • nevypárované getry - N EG • Měření ve vakuové fyzice • měření proudu plynu • měření tenze par plynu • Konstrukční prvky vakuových zařízení - vhodné materiály, spoje,... Vakuová fyzika 1 41/42 Praktikum z vakuové fyziky - F7541 1. Měření vodivosti vakuových spojů 2. Kalibrace Piraniho manometru 3. Graduace Peningova manometru 4. Měření parciálních tlaků 5. Měření čerpací rychlosti metodou konstantního tlaku 6. Naparování tenkých kovových vrstev 7. Kalibrace ionizačního manometru se žhavenou katodou 8. Čerpací efekt molekulového síta 9. Měření čerpací rychlosti turbomolekulární vývěvy 10. Seznámení s iontovou vývěvou