Technika próżni / Andrzej Hałas. Wrocław, Spis treści. Od autora 9. Wprowadzenie 11. Wykaz ważniejszych oznaczeń 13

Transkrypt

1 Technika próżni / Andrzej Hałas. Wrocław, 2017 Spis treści Od autora 9 Wprowadzenie 11 Wykaz ważniejszych oznaczeń 13 Część I Fizyczne podstawy techniki próżniowej 1. Właściwości gazów rozrzedzonych Podstawowe pojęcia i definicje Próżnia Cząsteczka (molekuła) Gazy i pary Ciśnienie gazu Koncentracja gazu Temperatura gazu Ilość gazu Gazy atmosfery ziemskiej Gazy doskonałe Gęstość strumienia cząsteczek Ciśnienie wywierane przez gaz na ścianki naczynia Prawa kinetycznej teorii gazów Zasada ekwipartycji energii Ciepło właściwe gazów Przemiany gazu doskonałego Propagacja fal w gazie doskonałym Gazy rzeczywiste Oddziaływania międzycząsteczkowe Objętość własna gazu Równanie stanu gazów rzeczywistych Parametry krytyczne Efekt Joule'a-Thomsona Zderzenia między cząsteczkami gazu Zderzenia sprężyste i niesprężyste Rozkład prędkości i energii kinetycznej cząsteczek gazu. Statystyka Maxwella-Boltzmanna Rozkład prędkości i energii kinetycznej cząsteczek w strumieniu gazu padającym na powierzchnię ścianki naczynia Rozkład kątowy cząsteczek padających na ściankę naczynia 68

2 Średnia droga swobodna cząsteczek. Częstotliwość zderzeń Rozkład dróg swobodnych Zjawiska transportu w gazach Równanie transportu Transport pędu - lepkość gazu Transport energii - przewodnictwo cieplne gazu Dyfuzja gazu Dyfuzja cieplna Jonizacja gazu Procesy elementarne Prędkość i masa elektronu Jonizacja zderzeniowa Powielanie elektronów w polu elektrycznym Wyładowania elektryczne w gazach 107 Literatura Oddziaływanie gazu z ciałem stałym Adsorpcja i desorpcja gazu Adsorpcja fizyczna gazu Adsorpcja chemiczna gazu Średni czas adsorpcji Współczynnik zapełnienia powierzchni Współczynnik przylgnięcia Adsorpcja warstwy monomolekularnej. Izotermy adsorpcji Adsorpcja wielowarstwowa Migracja zaadsorbowanych atomów i cząsteczek gazu Szybkość desorpcji Czas tworzenia się warstwy monomolekularnej Parowanie i kondensacja Ciśnienie pary nasyconej Szybkość parowania Parowanie roztworów i stopów Absorpcja i przenikanie gazów przez ciała stałe 147 Literatura Przepływ gazu przez otwory i przewody Ogólne prawa przepływu Przepływ lepki gazu Przepływ gazu przez przesłonę Przepływ gazu przez przewody Przepływ gazu w zakresie pośrednim Przepływ gazu przez przewód o przekroju kołowym Kryteria oceny przepływu gazu Przepływ molekularny gazu Przepływ gazu przez przesłonę Przepływ gazu przez przewody 184

3 Obliczanie przewodności niektórych podzespołów próżniowych Obliczanie przewodności metodą Monte Carlo Niepewność wyników obliczeń 203 Literatura Proces pompowania Czas odpompowania zbiornika Czas odpompowania zbiornika do ciśnienia próżni wstępnej Czas odpompowania zbiornika do wysokiej próżni Metody skracania czasu uzyskiwania wysokiej próżni Zabiegi warunkujące uzyskanie bardzo wysokich próżni Formowanie wewnętrznych powierzchni aparatury próżniowej Mycie aparatury próżniowej 232 Literatura 236 Część II Metody wytwarzania i pomiaru próżni 5. Historia metod wytwarzania i pomiaru próżni 241 Literatura Wytwarzanie próżni Podział pomp próżniowych Pompy objętościowe olejowe Zasada działania pomp objętościowych Olejowe pompy rotacyjne Pompowanie par łatwo ulegających kondensacji Rozwiązania konstrukcyjne olejowych pomp objętościowych Eksploatacja olejowych pomp objętościowych Pompy bezolejowe - suche Pompy Rootsa Pompy pazurowe Pompy tłokowe Pompy membranowe Pompy śrubowe Pompy spiralne Pompy z pierścieniem wodnym Pompy molekularne i turbomolekularne Pompy molekularne Pompy turbomolekularne Mechaniczne pompy hybrydowe Pompy strumieniowe Strumieniowe pompy wodne Strumieniowe pompy parowe Pompy strumieniowe zasilane sprężonym powietrzem Pompy dyfuzyjne 346

4 6.6. Pompy sorpcyjne Pompy adsorpcyjne Pompy kriosorpcyjne Pompy z pochłaniaczami litymi. Pompy getterujące Pompy sublimacyjne Pompy jonowo-sorpcyjne Porównanie pomp wysokiej próżni 447 Literatura Pomiary ciśnień całkowitych - próżniomierze Ogólna charakterystyka próżniomierzy Próżniomierze mechaniczne Próżniomierze tłokowe Próżniomierze rurkowe Bourdona Próżniomierze membranowe Próżniomierze hydrostatyczne i kompresyjne Próżniomierze hydrostatyczne Próżniomierze kompresyjne Próżniomierze cieplno-przewodnościowe i konwekcyjne Zasada działania Próżniomierze oporowe. Próżniomierze Piraniego Próżniomierze termoelektryczne Próżniomierze konwekcyjne Próżniomierz lepkościowy (tłumieniowy) z wirująca kulką Próżniomierze jonizacyjne z gorącymi katodami Zasada działania Klasyczna głowica triodowa Dolna granica zakresu pomiarowego Górna granica zakresu pomiarowego Oddziaływanie głowicy jonizacyjnej z atmosferą gazów resztkowych Ogólna charakterystyka próżniomierzy jonizacyjnych z gorącymi katodami Próżniomierze jonizacyjne z zimnymi katodami Zasada działania Głowice magnetronowe Pomiary w zakresie ultrawysokiej próżni Ogólna charaktery styka próżniomierzy jonizacyjnych z zimnymi katodami Próżniomierze jonizacyjne z katodami polowymi Emitery polowe Głowice jonizacyjne z emiterami polowymi Ogólna charakterystyka próżniomierzy jonizacyjnych z emiterami polowymi Czujniki próżni Technologie stosowane przy wytwarzaniu czujników próżni 564

5 Czujniki membranowe Czujniki tłumieniowe Czujniki cieplno-przewodnościowe Czujniki jonizacyjne Ogólna charakterystyka czujników próżni Skalowanie próżniomierzy Wzorce próżni Metoda porównawcza Metoda statycznego rozprężania gazu Metoda dynamicznego rozprężania gazu 610 Literatura Analizatory gazów resztkowych - spektrometry mas Ogólna charakterystyka spektrometrów mas Spektrometry z segregacją jonów w jednorodnym polu magnetycznym Filtry mas Spektrometr kwadrupolowy Spektrometr monopolowy Kwadrupolowe pułapki jonowe Spektrometr z segregacją jonów w strefie swobodnego przelotu 663 Literatura Wykrywanie nieszczelności Podstawowe pojęcia Metoda pęcherzyków powietrza Metoda powolnych zmian ciśnienia Lokalizacja nieszczelności rzeczywistych za pomocą próżniomierzy Metody oparte na wykorzystaniu znaczników gazowych Metody próżniowe z wykorzystaniem znaczników gazowych Metody ciśnieniowe z wykorzystaniem znaczników gazowych Nieszczelności wzorcowe 694 Literatura Tablice 701 Tablice do rozdziału Tablice do rozdziału Tablice do rozdziału Tablice do rozdziału Tablice do rozdziału Tablice do rozdziału Tablice do rozdziału Tablice do rozdziału oprac. BPK