17VTVP - Technika vakua a práce s plyny

Základy teorie viskózního a molekulárního proudění plynů. Příprava a měření nízkých tlaků. Principy a praktické parametry vakuových vývěv, zejména: rotačníolejová, Rootsova, membránová, kryosorpční, turbomolekulární. Měření tlaku plynu v aparatuře pomocí různých technik: Piraniho, Penningův, McLeodův, kapacitní vakuometr. Materiály pro vakuové aparatury a těsnění. Průmyslové a vědecké aplikace vyžadující nízké tlaky (příprava a analýzy tenkých vrstev). Praktická část na skutečných vědeckých aparaturách.

Laboratorní cvičení se uskutečňují v laboratoři Společného pracoviště biomedicínckého inženýrství FBMI a 1.LF.

Klasifikovaný zápočet: vypracování všech protokolů z laboratorních prací, písemná práce (test).

Test obsahuje látku probranou na přednášce (otázky jsou směřovány na teoretické principy a parametry vybavení z laboratoře).

1. Úvod do problematiky nízkých tlaků.

2. Teorie proudění a základy fyziky povrchů.

3. Příprava vakua.

4. Měřící metody ve vakuové technice.

5. Vakuové aparatury.

6. Průmyslové a vědecké aplikace fyziky nízkých tlaků (Technologie přípravy tenkých vrstev a analytické metody).

7. Detailní rozebrání aplikací, které studenti navrhnou (obvykle k jejich diplomovým pracím)

Přednášky se uskutečňují prvních 7 týdnů (7x100minut) v seminární místnosti na Albertově dle osnovy.

1. Seznámení se s aparaturami, bezpečnost práce.

2. Aparatura s turbomolekulární vývěvou.

3. Hledání netěsností.

4. Aparatura s membránovou a kryosorpční vývěvou.

5. Aparatura s rotační olejovou vývěvou.

6. Aparatura s difuzní olejovou vývěvou.

7. Test.

Praktické úlohy probíhají najednou s více skupinami. Maximální počet jsou 4 skupiny po 2 studentech.

Po absolvování předmětu bude student schopen pracovat se různými typy vakuových aparatur a bude mít znalosti nutné k navržení vakuového systému pro danou praxi.

[1] Chambers, A.:Modern vacuum physics / Boca Raton: Chapman&Hall/CRC, c2005. 341 s.: ISBN 0-8493-2438-6 (Nejnovější kniha, k dispozici u mne)

[2] O'Hanlon, John F., A user guide to vacuum technology / 3rd ed. Hoboken: Wiley, c2003. xviii, 516 s. : ISBN 0-471-27052-0 (Dostupné FJFI ČVUT nebo u mne)

[3] Pátý L., Petr J.: Vakuová technika. ČVUT Praha 1990

[4] Přednášky - prezentace v ppt je neúplná. Některé části témat jsou probírána u tabule. (bude doplněno do ppt)

[5] Vacuum technology compendium / Pfeiffer vacuum - studenti dostanou v digitální podobě.

[6] Studenti obdrží další materiály dle zájmu a jejich specializace na přednášce.