F70 Vakuum und Mechanik Christina Schwarz



Yüklə 462 b.
tarix18.04.2018
ölçüsü462 b.
#39241


F70 Vakuum und Mechanik

  • Christina Schwarz

  • Martin-I. Trappe


Entwicklung der Vakuumtechnik





Freie Weglänge

  • mittlere Strecke zwischen zwei Zusammenstößen

  • Faustformel für Luft:

  • Beispiel:



Strömungen

  • viskose Strömung: 2·r·p ≥ 0.5 mbar·cm

  • [→ Hagen-Poiseuille]

  • Molekularströmung: 2·r·p ≤ 0.01 mbar·cm

  • Knudsen Strömung: dazwischen



Saugvermögen

  • Definition: (gemessen beim Druck an der Saugseite)



Beispiel zur Saugleistung

  • Unterschied zwischen und :

  • Pumpe 1 (arbeitet bei ):

  • Pumpe 2 (arbeitet bei ):



Widerstand eines Rohres

  • Definition: (Ohmsches Gesetz)

  • Leitwert:

  • Kirchhoff‘sche Regeln: analog E-Lehre

  • L proportional zu O( )

  • [→ möglichst dicke Leitungen verwenden]



Pumpen

  • Verdrängerpumpen

  • Treibmittelpumpen

  • Molekularpumpen

  • Sorptionspumpen

  • Kryopumpen



Drehschieberpumpe



Pumpen

  • Verdrängerpumpen

  • Treibmittelpumpen

  • Molekularpumpen

  • Sorptionspumpen

  • Kryopumpen



TMP



Pumpen

  • Verdrängerpumpen

  • Treibmittelpumpen

  • Molekularpumpen

  • Sorptionspumpen

  • Kryopumpen





Messgeräte

  • Flüssigkeits-Vakuummeter

  • mechanische Vakuummeter

  • Wärmeleitungs-Vakuummeter

  • Ionisations-Vakuummeter



Röhrenfeder-Vakuummeter



Messgeräte

  • Flüssigkeits-Vakuummeter

  • mechanische Vakuummeter

  • Wärmeleitungs-Vakuummeter

  • Ionisations-Vakuummeter



Glühkathoden-Vakuummeter



Kriterien für Vakuumapparaturen

  • Dampfdruck [Öl, Kleber]

  • Schmelzpunkt [kein Messing]

  • eingeschlossene Gase [Schweißstellen]

  • kompakte Versuchsaufbauten

  • [wenige Schläuche, dicke Leitungen, Pumpen direkt an der Vakuumkammer]



Versuchsdurchführung

  • Drehschieberpumpe

  • Drehschieber- und Turbomolekularpumpe

  • Saugvermögen der Turbomolekularpumpe

  • Leitwert von Rohr und Blende

  • Lecksuche



Drehschieberpumpe

  • Enddruck:



TMP mit Vorpumpe

  • Druck im Rezipienten:

  • Druck im Rezipienten nach 20 h:



Saugvermögen der TMP

  • Saugvermögen hängt vom Druck im Rezipienten ab.



Schaubild Saugvermögen (Druck)



Leitwert von Rohr und Blende



Schaubild Leitwerte (Druck)



Lecksuche

  • bedeutender Teil der Vakuumtechnik

  • Lecktypen:

    • Echte Lecks (Risse, Löcher)
    • Pseudolecks (Desorption von Gasen)
  • Leckrate



Gegenstrom-Lecksuche



Anwendungen der Vakuumtechnik

  • Lebensmittelindustrie

  • Fernsehröhre

  • Beschichtungen

  • [Optik, Halbleitertechnik]

      • z.B. Aufdampfen, Sputtern
  • Fusionsforschung

  • Teilchenbeschleuniger



Sputtern





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