Meranie vlastností čerpadla kryogénneho povrchu - PDF na stiahnutie zadarmo

Meranie vlastností čerpadla kryogénneho povrchu Dizertačná práca na získanie doktorandského titulu v prírodných vedách, ktorú predložil na katedre fyziky Univerzity Johanna Wolfganga Goetheho vo Frankfurte nad Mohanom Frederic Chill z Frankfurtu nad Mohanom vo Frankfurte nad Mohanom 2015 (D 30)

čerpadla

prijatá ako dizertačná práca na katedre fyziky Univerzity Johanna Wolfganga Goetheho. Dekan: Prof. Dr. René Reifarth Recenzent: Prof. Dr. Oliver Kester prof. Dr. Alwin Schempp Dátum sporu: 30. marca 2016 6

Obsah I Obsah 1 Úvod 1 2 Teoretické základy 3 2.1 Dynamika plynov vo veľmi vysokom vákuu. 3 2.1.1 Systémy obmedzené na vodivosť. 8 2.1.2 Tepelné potenie. 10 2.1.3 Analytický výpočet strednej voľnej dráhy v UHV skúmavkách a guľkách. 11 2.2 Meranie tlaku ionizačnými vákuometrami. 14 2.2.1 Dolná hranica meracieho rozsahu. 14 2.2.2 Extrakčný ionizačný vákuový manometer. 15 2.3 Tvorba kryogénnych teplôt pomocou GM kryochladiča. 16 2.4 Kryogénne čerpanie. 17 2.5 Kinetika adsorpcie-desorpcie. 18 2.5.1 Hobsonov model krivky vyčerpania. 21 2.5.2 Ryšavkový model krivky vyčerpania. 22 2.6 Dynamické vákuum a jeho simulácia. 23 2.6.1 Straty v dôsledku opätovného načítania iónov lúča do zvyškového plynu. 23 2.6.2 Základná funkčnosť StrahlSim. 26 2.6.3 Lokálne vyriešený vákuový model v StrahlSim. 26 2.6.4 Implementácia povrchových čerpadiel. 28 3 Vývoj a charakteristika skúšobného zariadenia na kryopumpovanie 29 3.1 Koncepcia skúšobného zariadenia. 29 3.2 Merací stojan na charakterizáciu vlastností čerpadla kryogénneho povrchu. 30 3.2.1 Teplá časť. 31 3.2.2 Studená časť. 32 3.2.3 Konštrukčné údaje. 35 3.2.4 Kryogénna rovnovážna teplota ako funkcia elektrického vykurovacieho výkonu. 35 3.2.5 Drsnosť a emisivita kryogénneho povrchu. 36

12 Teoretické základy Jeho presná poloha je vzhľadom na symetriu irelevantná. Všetky trajektórie teda môžu začať od tohto bodu bez obmedzenia všeobecnosti. Ich dĺžku je potom potrebné spriemerovať cez hemisféru tvorenú možnými uhlami žiarenia. Na tento účel je vhodné určiť to ako funkciu uhlov ϑ a φ štandardného sférického súradnicového systému, ktorého os z smeruje v smere normály povrchu. Z tohto dôvodu sú možné trajektórie T v potrubí s polomerom R najskôr parametrizované v karteziánskych súradniciach s parametrami 0 α.