Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Vákuumfizika

    A tantárgy angol neve: Physics of Vacuum

    Adatlap utolsó módosítása: 2012. április 12.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki Szak

    Szabadon választható tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    TE12AF05   2/0/0/f 2  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Hárs György,
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Hárs György

    habil. egy. docens

    Atomfizika, Fizikai

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Matematika és fizika oktatott tananyaga.

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    ((TargyEredmeny("BMETE13AF04", "jegy", _) >= 2 VAGY TargyEredmeny("BMETE15AF21", "jegy", _) >= 2 VAGY TargyEredmeny("BMETE131072", "jegy", _) >= 2
    VAGY TargyEredmeny("BMETE11AX02", "jegy", _) >= 2 VAGY TargyEredmeny("BMETE11AX04", "jegy", _) >= 2)
    ÉS NEM (TargyEredmeny("BMETE12AF29", "jegy", _) >= 2) ÉS NEM (TargyEredmeny("BMETE12AF29", "felvétel", AktualisFelev()) > 0))
    VAGY KépzésLétezik("9N-MF09")

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyat: Vákuumfizika és -technika BMETE125762

    7. A tantárgy célkitűzése

    A címben nevezett téma elméleti és gyakorlati megismertetése.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    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. Vákuumrendszerek méretezése és üzemeltetése.

    8. Vákuumtechnikai eszközök karbantartésa és hibakeresése.

    9. 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.

    10. Vákuumtechnikai gépelemek és anyagok

    Mozgásbevezetők, elektromos bevezetők, membránok, karimák és szabványaik, vákuumkamrák, szelepek és vezetékek, vákuumtechnikai anyagok, fémek, üvegek, kerámiák.

    11. 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).

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Tantermi előadások és gyakorlati bemutatók az Atomfizika Tanszék eszközei segítségével.

    10. Követelmények

    A félév folyamán két alkalommal 45 perces kis zárthelyi dolgozatot írnak a hallgatók. A félévközi jegy megszerzésének feltétele, hogy a zárthelyik eredménye egyenként legalább 40% legyen.

    Laborlátogatás (1 alkalom).

    11. Pótlási lehetőségek

    Utolsó (14.) héten pótzárthelyi.

    Pótlási héten pót-pót zárthelyi.

    A laborlátogatás egy alkalom, mely kötelező és nem pótolható. A hiányzás csak indolt esetben (igazolással) fogadható el.

    12. Konzultációs lehetőségek

    A hallgatóval egyeztetett időpontban.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
    Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1982.
    Carpenter: Vacuum technology, Hilger Bristol, 1983.
    Kenczler Ödön: Vákuumtechnika, 1975.
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra28
    Félévközi készülés órákra10
    Felkészülés zárthelyire12
    Házi feladat elkészítése0
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása10
    Vizsgafelkészülés0
    Összesen60
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Hárs György

    habil. egy. docens

    Atomfizika, Fizikai