VÁKUUMTECHNIKAI ALAPISMERETEK

Az előadások a következő témára: "VÁKUUMTECHNIKAI ALAPISMERETEK"— Előadás másolata:

1 VÁKUUMTECHNIKAI ALAPISMERETEK
Bohátka Sándor és Langer Gábor 12 ÓRÁS KURZUS TANANYAGA VÁKUUM-ESZKÖZÖKET MŰKÖDTETŐK RÉSZÉRE TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő képzési és K+F feladatokra"

2 VákuumTECHNIKAI ALAPISMERETEk
Bohátka Sándor és Langer Gábor BEVEZETŐ ÉS TARTALOMJEGYZÉK TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő képzési és K+F feladatokra"

3 Tananyaga az ELI-ALPS azon munkatársai és berendezéseinek azon felhasználói számára készült, akik vákuum-eszközöket működtetnek, használnak munkájuk során. Ez a 12 órás kurzus alapismereteket nyújt. Terjedelménél fogva nem tárhatja fel a vákuummal kapcsolatos jelenségek mélyebb okait, az eszközök részletes ismertetését (erre a 24 órás Vákuumtechnika kurzus részletesebb anyagot szolgáltat), de megtanít a vákuumvezetékek legalapvetőbb méretezési számításaira, vezetékek és szivattyúk összekapcsolására, szivattyúk és vákuummérők kiválasztására és üzemeltetésére, egyéb szükséges szerelvények megismerésére, használatára.

4 TARTALOMJEGYZÉK A könnyebb kezelhetőség érdekében a nagyobb fejezetek anyagát elkülönítve, önálló, a fejezetszámot hordozó azonosító névvel ellátott fájlban helyeztük el. A sorrendiségről a fejezetcímek egy- és többjegyű sorszáma igazít el. A-E 1. A GÁZ MENNYISÉGÉT, ÁLLAPOTÁT MEGHATÁROZÓ FIZIKAI MENNYISÉGEK ÉS MÉRTÉKEGYSÉGEIK. HALMAZÁLLAPOTOK. 2. A KINETIKUS GÁZELMÉLET ALAPJAI 2.1. IDEÁLIS GÁZ FOGALMA 2.2. REÁLIS GÁZ FOGALMA 2.3. A MOLEKULÁK SEBESSÉGELOSZLÁSA IDEÁLIS GÁZBAN 2.4. A MOLEKULÁK ENERGIAELOSZLÁSA 2.5. A GÁZMOLEKULÁK SZABAD ÚTHOSSZA ÉS ÜTKÖZÉSI GYAKORISÁGA Közepes szabad úthossz A gázmolekulák ütközési gyakorisága 2.6. RÉSZECSKEÁRAM, TÉRFOGATI ÁRAM Részecskeáram Térfogati áram 2.7. A NYOMÁS ÉRTELMEZÉSE A KINETIKUS GÁZELMÉLET ALAPJÁN 2.8. GÁZTÖRVÉNYEK 3. TRANSZPORT JELENSÉGEK 3.1. DIFFÚZIÓ

5 3.2. BELSŐ SÚRLÓDÁS (VISZKOZITÁS) GÁZOKBAN
3.3. HŐVEZETÉS GÁZOKBAN A-E1 4. 4. GÁZOK ÁRAMLÁSA 4.1. VISZKÓZUS ÁRAMLÁS 4.2. MOLEKULÁRIS ÁRAMLÁS 4.3. ÁTMENETI (KNUDSEN-) ÁRAMLÁS 4.4. GÁZÁRAM, SZÍVÓSEBESSÉG, SZIVATTYÚZÓ KÉPESSÉG (GÁZSZÁLLÍTÁS) – szivattyú szívósebessége, gázszállítása 4.5. GÁZVEZETÉKEK ÁRAMLÁSI ELLENÁLLÁSA, VEZETŐKÉPESSÉGE 4.6. A SZIVATTYÚ EREDŐ ÉS TÉNYLEGES SZÍVÓSEBESSÉGE A szivattyú és a hozzácsatolt vezeték eredő szívósebessége Gázbeömlés hatása a szivattyú tényleges szívósebességére 4.7. ÁRAMLÁS KIS, VÉKONY FALÚ NYÍLÁSON ÁT Viszkózus áramlás kis, vékony falú nyíláson át Gázmennyiség-áram lamináris áramlásban vékony, kis nyíláson át Vezetőképesség levegőre kis vékony nyíláson át lamin. áramlásban Szívósebesség levegőre kis vékony nyíláson át lamin. áramlásban Molekuláris áramlás kis, vékony falú nyíláson át 4.8. ÁRAMLÁS CSÖVEKBEN Lamináris áramlás csövekben Átmenet a molekuláris és a lamináris áramlási tartomány között csövekben (Knudsen-áramlás) Molekuláris áramlás csövekben

6 4.8.3.1. Rövid cső vezetőképessége molekuláris áramlásban
Cső vezetőképessége molekuláris áramlásban – általános leírás 4.9. RECIPIENS LESZÍVÁSI IDEJE A-E1 5. 5. FELÜLETI JELENSÉGEK, KIGÁZOSODÁS 5.1. GÁZFORRÁSOK A VÁKUUMTÉRBEN 5.2. SZILÁRDTESTEK FELÜLETÉN LEJÁTSZÓDÓ FOLYAMATOK Párolgás Szorpciós jelenségek, alapfogalmak Adszorpció Abszorpció Deszorpció 5.3. GÁZDIFFÚZIÓ A SZERKEZETI ANYAGOK FALÁBÓL 5.4. PERMEÁCIÓ 5.5. NÉHÁNY GYAKORLATIAS MEGJEGYZÉS A VÁKUUMRENDSZEREK GÁZFORRÁSAIRÓL 5.6. A VÁKUUMRENDSZER LESZÍVÁSI FOLYAMATA

7 A-E1 6. 6. VÁKUUMMÉRŐK (ÖSSZNYOMÁSMÉRŐK – VACUUM GAUGES) 6.1. MECHANIKUS VÁKUUMMÉRŐK Bourdon-csöves vákuummérő Zárt terű (kapszula) vákuummérő Membrános (diafragma) vákuummérő Kapacitás vákuummérő (capacitance gauge) Piezoellenállás vákuummérő (piezo-resistive gauge) 6.2. VISZKOZITÁSON ALAPULÓ (FORGÓGOLYÓS) VÁKUUMMÉRŐ (spinning rotor gauge) 6.3. FOLYADÉKOSZLOPOS NYOMÁSMÉRŐK Nyitott végű folyadékoszlopos nyomásmérő (U-csöves manométer) Zárt végű folyadékoszlopos nyomásmérő Kompressziós (McLeod típusú) vákuummérő 6.4. HŐVEZETÉSEN ALAPULÓ VÁKUUMMÉRŐK Pirani vákuummérő Termokeresztes (termopár) vákuummérő (thermocouple) 6.5. IONIZÁCIÓS VÁKUUMMÉRŐK Izzókatódos ionizációs vákuummérők Az izzókatódos ionizációs vákuummérők felépítése, fajtái Hidegkatódos ionizációs vákuummérők Penning-típusú vákuummérő Korszerű hidegkatódos vákuummérők Megjegyzések a hidegkatódos vákuummérők használatához

8 A-E1 7. 7. PARCIÁLISNYOMÁS-MÉRŐK (TÖMEGSPEKTROMÉTEREK) 7.1. A TÖMEGSPEKTROMÉTEREK LEGFONTOSABB JELLEMZŐI 7.2. A TÖMEGSPEKTROMÉTEREK FELÉPÍTÉSE 7.3. MÁGNESES TÖMEGSPEKTROMÉTER 7.4. KVADRUPÓL TÖMEGSPEKTROMÉTER 7.5. A TÖMEGSPEKTROMÉTER JELEINEK KIÉRTÉKELÉSE 7.6. MARADÉKGÁZ ANALÍZIS A-E1 8. 8. LYUKKERESÉS 8.1. NYOMÁSNÖVEKEDÉS MÓDSZERE 8.2. NAGYNYOMÁSÚ (BUBORÉKOS) MÓDSZER 8.3. LYUKKERESÉS VÁKUUMMÉRŐVEL Lyukkeresés Pirani vákuummérővel Lyukkeresés ionizációs vákuummérővel 8.4. TÖMEGSPEKTROMÉTERES LYUKKERESÉS A tömegspektrométeres lyukkeresés alapmódszerei Néhány észrevétel a lyukkeresés gyakorlatához A szivárgás mértékének meghatározása Hidrogénes lyukkeresés

9 A-E1 9. 9. SZIVATTYÚK 9.1. FOLYAMATOS TÉRFOGATVÁLTOZÁSSAL MŰKÖDŐ SZIVATTYÚ Alternáló szivattyú Forgó ürítéses szivattyúk folyadék tömítéssel Folyadékgyűrűs szivattyú Forgólapátos szivattyú Forgódugattyús (Kinney vagy Stokes) szivattyú Száraz kivitelű forgó ürítéses szivattyúk Roots szivattyú Körmös szivattyú (Claw pump) Csavarszivattyú (Screw pump) Spirál vagy csigavonalas szivattyú (Scroll pump) Alternáló ürítéses szivattyúk – száraz kivitel Száraz dugattyús szivattyú Diafragma (membrán-) szivattyú 9.2. HAJTÓKÖZEGES SZIVATTYÚK Folyadéksugár szivattyú (liquid jet pump) Gőzsugár-szivattyúk Fúvókás (ejektoros) szivattyúk Diffúziós szivattyú Búszter (kombinált diffúziós-fúvókás) szivattyú

10 9.3. MOLEKULÁRIS SZIVATTYÚK
Turbómolekuláris szivattyú Kombinált turbómolekuláris szivattyú 9.4. SZORPCIÓS SZIVATTYÚK Adszorpciós szivattyú Getterszivattyúk Szublimációs szivattyúk Nem párolgó getter szivattyúk (Non Evaporable Getters, NEG) Porlasztásos v. getter-ion szivattyúk 9.5. KRIOSZIVATTYÚK A-E 10. TECHNIKAI ISMERETEK 10.1. VÁKUUMTECHNIKAI ANYAGOK 10.2. KÖTÉSEK, TÖMÍTÉSEK, CSATLAKOZÓK, ÁTVEZETŐK Oldható kötések Állandó kötések Csatlakozások, átvezetők 10.3. VÁKUUMTECHNIKAI ALKATRÉSZEK, ELEMEK 11. VÁKUUMRENDSZEREK FELÉPÍTÉSE, ÜZEMELTETÉSE 11.1.VÁKUUMRENDSZEREK 11.2. VÁKUUMRENDSZEREK MŰKÖDTETÉSÉVEL KAPCSOLATOS MEGJEGYZÉSEK

11 A-E1 12. 12. VÁKUUMELEMEK, VÁKUUMRENDSZEREK TISZTÍTÁSA ÉS FELÜLETÉNEK MÓDOSÍTÁSA 12.1. MECHANIKUS TISZTÍTÁS 12.2. SZÉN-DIOXID HAVAS FÚVÁS 12.3. KÉMIAI TISZTÍTÁS Oldószeres mosás Kémiai maratás 12.4. ELEKTROPOLÍROZÁS 12.5. ÜVEGGYÖNGY SZÓRÁS 12.6. IONBOMBÁZÁS 12.7. PASSZIVÁLÁS 12.8. LABORATÓRIUMI KÖRÜLMÉNYEK KÖZÖTT IS ALKALMAZHATÓ TISZTÍTÁSI ELJÁRÁSOK A-E1 13. 13. SZÁMÍTÁSI GYAKORLAT A-E1 14. 14. HIVATKOZOTT ÉS AJÁNLOTT IRODALOM JEGYZÉKE

12 A-E1 15 15. ÖNELLENÖRZŐ KÉRDÉSEK