Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
Vákuumfizika
A tantárgy angol neve: Physics of Vacuum
Adatlap utolsó módosítása: 2012. április 12.
Villamosmérnöki Szak
Szabadon választható tárgy
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Dr. Hárs György
habil. egy. docens
Atomfizika, Fizikai
Matematika és fizika oktatott tananyaga.
A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.
A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.
Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyat: Vákuumfizika és -technika BMETE125762
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. 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).
Tantermi előadások és gyakorlati bemutatók az Atomfizika Tanszék eszközei segítségével.
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).
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.
A hallgatóval egyeztetett időpontban.
