Detail předmětu

Vakuová technika

FCH-MCT_VTEAk. rok: 2009/2010

Kurs seznamuje se základními pojmy vakuové techniky. Je rozdělen do dílů: A. Fyzikální základy vakuové techniky , B. Získávání vakua , C. Měření ve vakuové technice , D. Materiály pro vakuovou techniku, E. Vakuové aparatury . Bude kladen důraz na aplikační stránku v chemických technologiích a analytice.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Výsledky učení předmětu

1. Uživatelská znalost vakuových přístrojů, strojů a technologií
2. Přehledová znalost používání vakua v analýze při použití svazků částic

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Požadavky podle zadaných tématických okruhů v souladu s obsahem přednášek.
(přednášky - celkem 26 hodin v 13 přednáškách). Hodnoconí zkouškou po ukončení kurzu, případně projektem podle dohody se školitelem.

Osnovy výuky

Sylabus předmětu Vakuová technika
Předmět je rozdělen na 5 kapitol a 12 dvojhodinových přednáškových bloků:

A. Fyzikální základy vakuové techniky
1. Základní zákonitosti plynného stavu hmoty
2. Plyn, pára, ideální plyn, základní zákony, stavová rovnice.
3. Kinetická teorie plynu


4. Rychlostní rozdělení molekul, kinetický výklad tlaku, střední volná dráha molekul a její význam.
5. Transportní jevy
6. Difúze, tepelná vodivost plynu, viskozita plynu.

7. Proudění plynu
8. Základní pojmy, druhy proudění, vzorce pro výpočet vodivosti.
9. Procesy probíhající na stěnách vakuových systémů
10. Interakce molekuly se stěnou systému, sorpce a desorpce, tlak par, vypařování.
11. Procesy probíhají uvnitř stěn vakuových systémů
12. Kapilární kondenzace, proudění a pohlcování plynu porézními látkami, pronikání plynu kompaktními látkami.


B. Získávání vakua
1. Teorie čerpacího procesu
2. Průběh čerpání v čase, vliv potrubí na čerpací proces, vliv netěsnosti na čerpací proces.
3. Rozdělení a parametry vývěv

4. Rozdělení vývěv podle principu, parametry vývěv.
5. Transportní vývěvy s periodicky se měnícím objemem
6. Vývěvy rotační, membránové a pístové.

7. Transportní vývěvy pracující s přenosem impulsu
8. Rootsovy vývěvy, difúzní vývěvy a jejich příslušenství, vývěvy molekulární a turbomolekulární.
9. Vývěvy založené na vazbě plynu
10. Vývěvy kryogenní a kryosorpční, vývěvy iontové, vývěvy getrovací.


C. Měření ve vakuové technice
1. Úvod
2. Veličiny a jejich jednotky, obory vakua, rozdělení a parametry vakuometrů.
3. Měření celkových tlaků

4. Vakuometry kapalinové a kompresní, tepelné vakuometry, membránové vakuometry, viskózní vakuometry, ionizační vakuometry.
5. Měření parciálních tlaků
6. Principy hmotnostních spektrometrů, měření hmotnostními spektrometry.

7. Měření proudu plynu, měření čerpacích rychlostí vývěv
8. Kalibrace vakuometrů
9. Hledání netěsností ve vakuových aparaturách
10. Přehled metod hledání netěsností, princip a obsluha héliového hledače netěsností.

D. Materiály pro vakuovou techniku
1. Požadavky kladené na materiály pro použití ve vakuu
2. Přehled materiálů a jejich použití ve vakuové technice
E. Vakuové aparatury
1. Stavební prvky vakuových aparatur
2. Vakuové komory, potrubí, nerozebíratelné spoje, rozebíratelné spoje, ventily, průchodky.

3. Vakuové aparatury pro hrubé a jemné vakuum
4. Součinnost vývěv, typické aplikace, čerpání agresivních a kondenzujících plynů.
5. Vakuové aparatury pro vysoké vakuum

6. Koncepce vysokovakuových apartur, jejich provoz, typické aplikace.
7. Ultravakuové aparatury
8. Koncepce UHV aparatur, jejich provoz, typické aplikace.
9. Čisticí postupy, vakuová hygiena

F. Exkurse do laboratoří fakulty s ukázkami vakuových zařízení a jejich funkce

Učební cíle

1. Získání přehledu o vakuových technologiích v laboratořích a průmyslu
2. Seznámení se s konkrétními vakuovými zařízeními používanými v laboratoři fakulty a spolupracujících laboratořích na Masarykově univerzitě, VUT a akademii věd ČR

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

není

Základní literatura

Groszowski J.: Technika vysokého vakua. SNTL Praha, Praha 1981. (CS)
Dubravcová V.: Vákuová a ultravákuová technika. Alfa, Bratislava 1992. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPCP_SCH magisterský navazující

    obor NPCO_SCH , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor NPCO_SCH , 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program NKCP_SCH magisterský navazující

    obor NKCO_SCH , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor NKCO_SCH , 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor