VÁKUUMTECHNIKAI LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK Bohátka Sándor és Langer Gábor 15. ÖNELLENÖRZŐ KÉRDÉSEK TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő képzési és K+F feladatokra"

Diffúziós szivattyú alkatrészeinek megismerése és a szivattyú összeszerelése Miért alkalmaznak barázdált fenéklemezt a diffúziós szivattyúkban? Hogyan befolyásolja a diffúziós szivattyú működési paramétereit a fúvókás (ejektoros) fokozat alkalmazása? Milyen módon csökkentik a diffúziós szivattyú olajának visszaáramlását a szívott vákuumtérbe? Milyen előnyökkel jár a diffúziós szivattyú házának öblösítése? Miért alkalmaznak olajcsapdát a diffúziós szivattyú elővákuum felöli oldalán? Milyen nyomástartományban működik a diffúziós szivattyú? Miért kell hűteni a diffúziós szivattyú külső falát? Mi történik ha a diffúziós szivattyú hűtése megszűnik? Milyen hátránnyal jár az olajcsapda alkalmazása a diffúziós szivattyú nagyvákuum felöli oldalán? Milyen hőmérsékleten működik leghatékonyabban a diffúziós szivattyú nagyvákuum felöli oldalán levő olajcsapda?

2. Pirani vákuummérő megismerése, beállítása, működtetése Ismertesse a Pirani vákuummérő cső felépítését? Milyen a fűtött szál vastagsága a Pirani vákuummérő csőben? Mekkora az üzemi hőmérséklete a fűtött szálnak a Pirani vákuummérő csőben? Milyen fizikai folyamatok korlátozzák a Pirani vákuummérő használatát az alsó méréshatárban? Milyen mérési elrendezéssel valósítható meg a fűtött szál hővesztességének mérése a Pirani vákuummérő csőben? Hogyan lehet kiterjeszteni a Pirani vákuummérő felső méréshatárát? Milyen módon lehet kiterjeszteni a Pirani vákuummérő alsó méréshatárát? Milyen előnyökkel rendelkezik a szilárdtest Pirani mérőfej? Mi a különbség a Pirani és a termokeresztes vákuummérő között? Szükséges-e az újonnan vásárolt Pirani vákuummérőt hitelesíteni, ha hélium mérésére szeretnénk használni?

3. Diffúziós szivattyús nagyvákuum-rendszer működtetése 1. Mi a feltétele a diffúziós szivattyú működésének? 2. Mi a diffúziós szivattyú elővákuum-oldalán a kritikus nyomás? 3. Mi történik, ha a diffúziós szivattyú ürítő oldalán a nyomás meghaladja a kritikus értéket? 4. A diffúziós szivattyú szívótorkában mi a megengedett legnagyobb nyomás rövid ideig (~másodperc) és tartósan? 5. Mi történik, ha a diffúziós szivattyú szívótorkában a nyomás meghaladja a megengedett legnagyobb értéket? 6. Mi történik, ha a diffúziós szivattyú működése során megszűnik a szivattyúfal hűtése? 7. Mi a szívósebesség-mérés menete? 8. Mikor van már biztosan nagyvákuum egy diffúziós szivattyú szívott oldalán? 9. Mi a kerülőág szerepe a nagyvákuum-rendszeren? 10. A kerülőág használatakor mi biztosítja a kellő elővákuumot a diffúziós szivattyúnak? 11. Hogyan szívjuk le 5·10-2 mbar alá a recipienst a kerülőág használatával?

12. Hogyan szívjuk le a recipienst nagyvákuumra, a folyamat közben a kerülőágat is felhasználva? 13. Mikor kapcsolhatjuk be a vákuumkamrában levő ionizációs vákuummérőt (hogyan állapítjuk meg)? 14. Mi történik, ha a nagyvákuumra szívás és üzemszerű működés közben levegő tör be a diffúziós szivattyúval szívott vákuumkamrába? 15. Ha a Vákuumkamra 2.-ben van egy gázforrás, és a kamra leszívása a Vákuumkamra 1.-en keresztül történik, akkor mi az összefüggés a két kamra szívótorkában átáramló gázmennyiség-áramok között? 16. Mikor lehet kikapcsoltnak és végleg magára hagyhatónak tekinteni a diffúziós szivattyús nagyvákuum-rendszert? 17. Mi határozza meg döntően a kamra 1 bar-ról 0,1 mbar-ra történő leszívásának idejét? 18. Mi határozza meg döntően a kamra 10-2 mbar-ról 10-7 mbar-ra történő leszívásának idejét? 19. Mire következtetünk, és mit csinálunk, ha a kamrát hosszú idő után sem lehet 10-6 mbar-nál alacsonyabb nyomásra szívni? 20. Le kell-e állítanunk a diffúziós szivattyút, ha a gyakorlat vákuumrendszerének Vákuumkamra 2. terét fel akarjuk levegőzni, és utána újra nagyvákuumra szívni?

4. Forgólapátos szivattyú vízzel szennyezett olajának megtisztítása gázballaszt üzemmódban, ellenőrzése nyomásméréssel Mekkora az üzemi hőmérséklete egy forgólapátos szivattyúnak? Milyen problémát okoznak a forgólapátos szivattyú olajában kondenzálódott anyagok? Milyen körülmények között szükséges a gázballaszt használata? Hogyan változtatja meg a forgólapátos szivattyú működési paramétereit a gázballaszt alkalmazása? Átlagosan mennyi ideig kell nyitva tartani a gázballaszt szelepet? 5. Átvezetők, zsilipek, szelepek szerkezetének és működésének megismerése Sorolja fel a vákuumra való tömítés lehetséges módjait! Milyen anyagból készülhetnek fémtömítések? Szabad-e zsírozni a nem mozgó elemek gumitömítését? Milyen tömítést kell használni a vákuumrendszerben ha 300 º C hőmérsékleten szeretnénk kikályházni? Lehet-e a fémtömítéseket többször használni? Milyen lehetőségeket ismer mozgás bevitelére a vákuumtérbe? Mit takar a csatlakozó peremek esetén az ISO K és ISO F jelölés?

6.Turbómolekuláris szivattyúval szívott nagyvákuum-rendszer üzemeltetése Miért kisebb a turbómolekuláris szivattyú kompressziója a kis molekulasúlyú gázokra? Mi a szerepe a kombinált turbómolekuláris szivattyúkban alkalmazott molekuláris szivattyú fokozatnak? Milyen előnyökkel jár a készenléti üzemmód használata a turbómolekuláris szivattyúknál? Milyen feltételek mellett indítható a turbómolekuláris szivattyú és elővákuum szivattyúja egyszerre? Használható-e turbómolekuláris szivattyú erős mágneses térben? Hogyan lehetséges kondenzálódó anyagok szivattyúzása turbómolekuláris szivattyúval? 7. Mi a feltétele a turbómolekuláris szivattyú bekapcsolásának? 8. A turbómolekuláris szivattyúval szívott rendszerben mi a feltétele az izzókatódos ionizációs vákuummérő bekapcsolásának? 9. Milyen műveleteket jelent a turbómolekuláris szivattyú kikapcsolása? 10. A turbómolekuláris szivattyú kikapcsolása után mi a teendőnk a szivattyúval és a vákuumkamrával?

7. Mérés kvadrupól tömegspektrométerrel (KTS) Mit nevezünk maradékgáznak? 2. Mi határozza meg a maradékgáz összetételét? 3. Mivel mérjük a maradékgázokat? 4. Mit nevezünk tiszta vákuumnak? 5. Melyek a szerves gázok forrásai a vákuumrendszerekben? 6. Milyen fizikai mennyiség szerint különbözteti meg a tömegspektrométer a különböző anyagi minőségű molekulákat/atomokat? 7. Mit ábrázolunk a tömegspektrum vízszintes tengelyén és mit a függőleges tengelyén? 8. Mi az abszolút és mi a relatív tömegfelbontás? 9. Hogyan fejezhetjük ki a tömegspektrométer érzékenységét? 10. Mi a feladata a tömegspektrométer ionforrásának, és hogyan tesz annak eleget? 11. Mi a kvadrupól tömegspektrométer analizátorának mechanikai és elektromos felépítése? 12. Mi a kvadrupól tömegspektrométer működési mechanizmusa? 13. Milyen detektort használ a kvadrupól tömegspektrométer és mennyi a detektor erősítése? 14. Milyen hatások nehezítik a tömegspektrum kiértékelését? 15. Mik azok a leányionok és hogyan keletkeznek? 16. Milyen ionok látszanak a metán tömegspektrumában?

17. Hogyan változtatjuk a kvadrupól tömegspektrométer tömegfelbontását? 18. Mi az összefüggés a kvadrupól tömegspektrométer letapogatási sebessége, detektálási érzékenysége és a zajszűrő RC-tag időállandója között? 19. Milyen nyomáson lehet bekapcsolni a KTS elektronemisszióját (izzókatódját)? 20. Hogyan számoljuk ki a KTS-rel mérhető legkisebb parciális nyomást? 21. Hogyan számoljuk ki a KTS-rel mérhető legkisebb koncentrációt? 22. Egy gázminta vizsgálatakor mi befolyásolja alapvetően a mérhető legkisebb koncentrációt? 23. Egy kikályházatlan nagyvákuum-rendszer maradékgázainak mi az uralkodó komponense? 24. Mivel gyorsíthatjuk az (ultra)nagyvákuum-rendszer kigázosodását? 8. Lyukkeresés 1. Milyen eszközökkel tud lyukkeresést végezni vákuumrendszerben? 2. Mit tekinthetünk ideális lyukkereső gáznak és miért? 3. Mi a lyukkeresés burkolásos módszere és mi az előnye? 4. Mi a lyukkeresés ráfújásos módszere és mi az előnye? 5. Mi a lyukkeresés ellenáramú módszere és mi az előnye? 6. Mi a lyukkeresés vákuumkamrás módszere és mi az előnye?

7. Mi a lyukkeresés szippantásos módszere és mi az előnye? 8. Mi teszi lehetővé, hogy lyukkeresés lehetséges Pirani vákuummérővel? 9. Mi teszi lehetővé, hogy lyukkeresés lehetséges ionizációs vákuummérővel ? 10. Pirani vákuummérős lyukkeresésnél mit tapasztal, ha a lyukra Ar-t és mit, ha He-ot fújunk? 11. Ionizációs vákuummérős lyukkeresésnél mit tapasztal, ha a lyukra Ar-t és mit, ha He-ot fújunk? 12. Mikor előnyös lyukkeresésre a KTS használata a He-ra érzékenyített mágneses tömegspektrométerhez képest? 13. Hogyan hitelesítjük a lyukkeresés mérési eredményét? 14. Állítsa növekvő érzékenységi sorrendbe az ionizációs és Pirani vákuummérővel, valamint a tömegspektrométerrel végzett lyukkeresést! 15. Mi a szivárgás mértékegysége? 16. Mi a következménye a szippantásos lyukkeresési módszernél, ha zárt helyiségben jelentős keresőgáz kerül a levegőbe? 17. Mi a történik, ha gyorsan tapogatjuk le He-mal a vizsgált edényt? 9. Vákuumrendszer alkatrészeinek tisztítása mosással 1. Mivel mossuk le a felületi szennyezéseket? 2. Miért fontos a meleg vizes és az ionmentes vízzel történő öblítés?

10.Egy vákuumrendszer megtervezése és összeállítása megadott követelmények alapján, vákuumtechnikai gyártó cégek katalógusainak felhasználásával 1. Sorolja fel a száraz, olajmentes elővákuum szivattyúk leggyakrabban használt típusait? 2. Mit jelent a DN 25 ISO KF kifejezés a vákuumtechnikában? 3. Mit takar a DN 160 CF kifejezés a vákuumtechnikai alkalmazásokban? 4. Milyen tömítést kell használnunk 10-8 mbar –nál jobb vákuumtartományban? 5. Mi a szerepe az elkerülő elővákuum ágnak? 6. Hogyan számoljuk ki a vákuumszivattyúk gázszállítását? 7. Adja meg a nyomástartományt, ahol a turbómolekuláris szivattyú szívósebessége állandó!

11. Csigavonalas (scroll) szivattyú tisztítása 1. Milyen mozgást végez a csigavonalas szivattyú álló részében a mozgó rész? 2. Hol helyezkednek el a műanyag tömítések a csigavonalas szivattyúban? 3. Milyen gyakran kell cserélni a tömítéseket a csigavonalas szivattyúban folyamatos üzem mellett? 4.Sorolja fel a csigavonalas szivattyú hátrányait! 12. Nyomásmérés egy forgólapátos szivattyúval szívott cső két végén különböző gázbeömléseknél; az áramlás jellegének meghatározása és a cső vezetőképességének kiszámítása a mért nyomásokon 1. Adja meg a tartományt, amelyben a hővezetés közel lineárisan függ a nyomástól! 2. Mi történik a Pirani vákuummérő csővel ha olajgőzök kerülnek bele? 3. Mekkora a szabad úthossz 10-3 mbar nyomáson levegőben? 4. Jellemezze a lamináris áramlást! 5.Jellemezze a molekuláris áramlást! 6. Mi a Knudsen szám? 7. Hogyan definiáljuk a vezetőképességet a vákuumfizikában?

8. Mi a Reynolds szám? 9. Hogyan definiáljuk egy cső vezetőképességét? 10 Hogy adódnak össze a vezetőképességek soros kapcsolás esetén?