The lecture gives an overview of the methods for measurements in the range of high vacuum and ultra high vacuum. The main topic is a pressure measurement in HV and UHV, the methods for measurement of a residual atmosphere composition and other physical quantities related to attributes of vacuum systems are reviewed, too. Finally, methods for estimation of technical parameters of vacuum systems and some measuring methods important from point of view of application in vacuum technology are considered.
Last update: T_KEVF (08.05.2004)
Přednáška je věnována přehledu měřících metod pro měření vysokého a velmi vysokého vakua. Kromě metod měření totálních tlaků jsou probírány i metody analysy zbytkové atmosféry a měření dalších fyzikálních veličin důležitých pro charakteristiku vakuových systémů. V další části jsou probírány metody měření technických parametrů vakuových systémů a některé metody významné z hlediska aplikací vakuových technologií.
Literature - Czech
Last update: T_KEVF (08.05.2004)
Pátý L.: Fyzika nízkých tlaků, Academia Praha 1968.
Groszkowski J.: Technika vysokého vakua, SNTL Praha 1981.
Lafferty J. M.: Foundations of vacuum science and technology, John Wiley & Sons, New York 1998.
Requirements to the exam - Czech
Last update: RNDr. Tomáš Gronych, CSc. (12.10.2017)
Zkouška je ústní.
Požadavky ke zkoušce odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednáškách.
Syllabus -
Last update: T_KEVF (08.05.2004)
1. Total pressure measurement. Low pressure limitation of the measuring range of the ion gauge, specific design of the ion gauge for measurement up to 10-12 Pa. Influence of electron stimulated desorption and spontaneous desorption, outgassing. Higher pressures measurement by an ion gauge. Special cathodes, range of application.
2. Measurement of the low gas throughput. Static and dynamic methods, method of constant conductivity, Oatley's method.
3. Measurement of the effective pumping speed. Static and dynamic methods, dimensions of the test chamber.
4. Vacuum gauge calibration. Measuring ranges of the absolute vacuum gauges, membrane gauges, viscous gauges. High vacuum and ultra high vacuum standards, static expansion, dynamic expansion, dynamic reduction, molecular beams.
5. Partial pressure measurement. Quadrupol mass spectrometer, time-of-flight mass spectrometer. Analysis of the gas mixture composition at higher pressures, pressure transformer. Calibration an in-situ control of mass spectrometer parameters, reading and analysis of mass spectra.
6. Measurement of molecule concentration in the adsorbed layer, determination of the adsorption surface area, measurement of the roughness coefficient, methods for estimation of the diffusion and permeation coefficients.
7. Measurement methods important for application. Pressure regulation in vacuum systems, setting of the gas composition in a vacuum system. Determination of the total leakage of a vacuum system, localisation of the leaks, vacuum and pressure method, helium leak detectors, stability tests of sensitivity.
Last update: T_KEVF (08.05.2004)
1. Měření totálních tlaků. Omezení měřícího oboru ionisačních vakuometrů se strany nízkých tlaků, speciální konstrukce proměření až do 10-12 Pa. Vliv elektronově stimulované desorpce na údaj vakuometru, vliv desorpce, odplyňování. Použití ionizačního vakuometru pro měření v oboru vyšších tlaků. Speciální katody, oblasti jejich aplikací.
2. Měření malých proudů plynu. Metoda konstantního objemu a metoda konstantního tlaku, metoda konstantní vodivosti, Oatleyho metoda.
3. Měření efektivní čerpací rychlosti. Metoda konstantního objemu a metoda konstantního tlaku, měřící komora.
4. Kalibrace vakuometrů. Absolutní vakuometry, jejich měřící rozsahy, membránové vakuometry, viskosní vakuometry. Normály vysokého a velmi vysokého vakua, statická expanse, dynamická expanse, dynamická redukce, molekulární svazky.
5. Měření parciálních tlaků. Quadrupolový hmotnostní spektrometr, průletový hmotnostní spektrometr. Analysa směsi plynů při vyšších tlacích, transformátor tlaku. Kalibrace a in situ kontrola stability parametrů hmotnostních spektrometrů, záznam a analýza hmotnostních spekter.
6. Měření koncentrace adsorbované vrstvy, stanovení velikosti adsorpčního povrchu, měření koeficientu drsnosti. měření koncentrace rozpuštěného plynu, metody stanovení difusního a permeačního koeficientu.
7. Metody používané při aplikacích. Nastavení vynucené atmosféry, regulace tlaku ve vakuových systémech. Stanovení celkové těsnosti vakuového systému, metody lokalisace netěsností, vakuová a přetlaková metoda, heliový hledač netěsností, kontrola stability jeho citlivosti.
