Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
Vákuumfizika és -technika
A tantárgy angol neve: Vacuum Physics and Techniques
Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.
Villamosmérnöki Szak
Műszaki Informatika Szak
Választható tárgy
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Dr. Hárs György
egyetemi docens
Atomfizika, Fizikai
Matematika és fizika oktatott tananyaga.
Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:
Vákuumfizika és technika BMETE125134
A címben nevezett téma elméleti és gyakorlati megismertetése.
1. A gázfázis törvényei, a vákuum fogalma
A makroszkopikus gáztörvények összefoglalása. Mikroszkopikus molekuláris törvények. A kinetikus gázelmélet alapfeltevései. A nyomás meghatározása a kinetikus gázelmélet alapján. A Maxwell-Boltzmann sebességeloszlás. Közepes szabad úthossz. Ütközési szám. A vákuum fogalma. A Knudsen szám.
2. Transzportjelenségek gázokban
Meyer formula, gázáram egy vékony fal kis nyílásán, gázok viszkozitása és ennek nyomás és hőmérséklet függése, gázok hővezetése és ennek nyomás és hőmérséklet függése, a diffúzió fenomenológiai leírása, a diffúziós együttható. Az effúzió fogalma. Gázok áramlása, Reynolds szám. Viszkózus és molekuláris áramlás egyenes csőben. Viszkózus áramlás kapillárisban
3. Gáznemű és kondenzált anyag kölcsönhatása
Fázisok fázis diagramm, párolgás és lecsapódás (kondenzáció), fiziszorpció kemiszorpció deszorpció, telített gőznyomás és hőmérséklet függése. Aktivációs energia. A forrás fogalma, Clausius - Clapeyron egyenlet. Az elpárolgó anyag mennyisége (Langmuir formula), permeáció.
4. Gyakorlati számítások
A nyomás régi és új egységei, psi. Szívósebesség és szívóteljesítmény. Vezetőképesség és ellenállás. A vákuumtechnikai ohm törvény. Effektív szívósebesség. Egy turbomolekuláris és egy rotációs szivattyúból álló rendszer méretezése.
5. Szivattyúk
A vákuumszivattyúk csoportosítása, (ürítős, tartály, mechanikus, hajtóközeges, állandó és változó munkaterű, getter, krio-, iongetter, titán szublimációs, zeolit adszorpciós, olajdiffúziós, forgódugattyús, Roots, rotációs szivattyú Gaede, turbomolekuláris szivattyú, molecular drag szivattyú). A rotációs szivattyú karakterisztikája. A térfogat kiszorítás elvén működő szivattyúk.
6. Vákuumérők
A McLeod mérő elve, Pirani mérő, termokeresztes mérő, ionizációs mérő, hidegkatódos mérő, parciális nyomás mérők, tömeg spektrométerek, Aston, Wien. Repülési idő, kvadrupol tömegspektrométerek. A lyukkeresés módszerei.
7. Felületanalitikai alkalmazások
A SIMS az Auger és az XPS spektrométer, elektronágyú, ionágyú, röntgenforrás, szekunder elektron sokszorozó, Channeltron, üzemmódok. Laterális elemeloszlási kép, pásztázó és direkt leképezés, információs mélység. Elektronenergia analizátorok, hengeres tükör energia-analizátor (CMA). Félgömb energia-analizátor (HSA). Alkalmazások.
8. Vákuumtechnikai gépelemek és anyagok
Mozgásbevezetők, elektromos bevezetők, membránok, karimák és szabványaik, vákuumkamrák, szelepek és vezetékek, vákuumtechnikai anyagok, fémek, üvegek, kerámiák.
9. Vákuumtechnikai speciális technológiák
AVI és plazmahegesztés, elektronsugaras hegesztés, fémüveg és fémkerámia forrasztások, vákuumpárologtatás, katódporlasztás (DC és nagyfrekvenciás, diódás és triódás). Rétegvastagság mérése (rezgőkvarcos, interferometriai, ellenállás mérésen alapuló).
Tantermi előadások és gyakorlati bemutatók az Atomfizika Tanszék eszközei segítségével.
a. A szorgalmi időszakban: -
b. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga, amelyen egy elméleti jellegű és egy gyakorlatias kérdéskört kap a hallgató.
c. Elővizsga: a szorgalmi időszak utolsó hetében lehetséges.
Nincs
A hallgatók érdeklődésétől függően előre egyeztetett időpontban.
Sokszorosított segédlet szükség szerint az előadással párhuzamosan.
Ajánlott irodalom:
Roth: Vacuum Physics
(a tantárgyhoz tartozó tanulmányi idő körülbelüli felosztása a tanórák, továbbá a házi feladatok és a zárthelyik között (a felkészülésre, ill. a kidolgozásra átlagosan fordítandó/elvárható idők félévi munkaórában, kredit x 30 óra, pl. 5 kredit esetén 150 óra)):
Kontakt óra
28
Félévközi készülés órákra
14
Felkészülés zárthelyire
0
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
..
Vizsgafelkészülés
48
Összesen
90