Vedoucí: RNDr. Ladislav Peksa, CSc.
Konzultant: RNDr. Tomáš Gronych, CSc.
Stav práce: volná
Anotace:
Pro nízké tlaky nelze stanovit tlakovou stupnici vakuometrů jinak než kalibrací v kalibrační aparatuře, ve které se termodynamickým procesem vygeneruje známý tlak plynu. Tlakové pozadí aparatury při tom představuje chybu a mělo by být vzhledem k definovanému kalibračnímu tlaku zanedbatelné. S rozvojem technologií roste potřeba snižovat dolní hranici rozsahu měření tlaků. V ČR je vyvíjen primární (tj. na jiném etalonu stejného rozsahu nezávislý) standard vakua s rozsahem do tlaku řádu 10-10 Pa. Této hranice dosud žádný standard podle CMC tabulek nedosahuje, nejnižší hranice do tlaků řádu 10-9 Pa dosahuje standard PTB (Německo).
Aby bylo možné nastavovat tlak v řádu 10-10 Pa, musí být tlakové pozadí v řádu 10-12 Pa. Jedním z kritických problémů vývoje je sestavení čerpací jednotky s tak nízkým mezním tlakem. Pro metrologickou aplikaci navíc přistupují požadavky stability parametrů, zejména čerpací rychlosti pro kalibrační plyn.
Předmětem diplomové práce je teoretické a praktické studium funkce vybrané konfigurace XHV kryogenní vývěva – turbomolekulární vývěva s cílem optimalizace uspořádání a pracovního cyklu. Protože pro dosahování extrémně nízkých tlaků v kovových aparaturách je důležité čerpání vodíku, bude položen důraz na chování čerpacího systému vzhledem k tomuto plynu. V rámci diplomové práce by měly být teoretické závěry i experimentálně ověřovány.
Při práci se diplomant musí důkladně seznámit s principy a vlastnostmi vývěv při dosahování extrémně nízkých tlaků a s chováním obecných a inertních plynů v podmínkách HV, UHV a XHV.
Úkoly práce:
1) Elementární teoretická analýza čerpání vodíku kryovývěvou za tlaků pod 10-10 Pa.
2) Měření vývoje tlaku v systému s kombinací vývěv.
3) Stanovení optimálního pracovního cyklu pro dosažení XHV a provedení kalibrace v UHV.
Literatura:
Welch K M. Capture pumping technology. Elsevier 2001
Michaud M Sanche L. Characteristics of a bakeable ion-cryopumped UHV system J Vac Sci Technol 1980; 17: 274-276
E. Walle´n Adsorption isotherms of He and H2 at liquid He temperatures J Vac Sci Technol 1997; A 15: 265-274
a další časopisecká literatura.