Vákuumtechnika Nagyvákuumrendszerek Csonka István Frigyes Dávid 1
Jelölések szivattyú: rota: diffúziós: turbó: krió: getter: roots: ionsziv: szelep: kézi: mágn.: mérı: vezeték: elágazás: csatlakozás: flex. csatl.: baffle: szorpc. csapda: 2
Egyszerő diffúziós rendszer Bekapcsolás: 1. V3 zár 2. V1,V4 zár 3. P1 indít V5 V4 Recipiens V2 B G2 4. V4 nyit (G1!) zár 5. V1 nyit, P2 indul (idı~1ó) 6. (újra elı) V2 nyit P2 V1 V3 7. (1/4 óra) G2 bekapcs G1 G1: Pirani v. termokeresztes G2: Ionizációs/Penning (komb.) P1 kipuff 3
Diffúziós rendszer (folyt. 1) Leállítás: 1. G2 kikap 2. V2 zár V5 3. P2 kikap, lehől (>1/2 óra) V4 Recipiens V2 B G2 4. V1 zár 5. P1 leáll 6. V3 nyit ( ) P2 V1 P1 V3 kipuff G1 4
Diffúziós rendszer (folyt. 2) Fellevegızés (pl. ionforrás-csere): 1. G2 kikap 2. V2 zár V5 3. V5 óvatosan nyit (N 2?) (G1 figyel!) V4 Recipiens P2 V1 P1 V2 B V3 kipuff G2 G1 5
Turbós rendszer Bekapcsolás: 1. V3 zár V5 Recipiens G2 2. V1,V4 zár 3. P1 indít V4 V2 4. V1 nyit, P2 indul (idı~5-10 ) 5. V1 zár, V4 nyit (G1!) 6. V4 zár, V1 nyit P2 V1 V3 7. V2 nyit G1 8. (1/4 óra) G2 bekapcs P1 kipuff 6
Egyszerőbb turbós rendszer Bekapcsolás: 1. V1, V2 zár 2. P1 indít 3. P2 indít 4. G2 bekap V2 P2 Recipiens V1 G2 P1 kipuff G1 7
Krioszivattyús rendszer Bekapcsolás (mindenki zárva): 1. P1 be, V1 nyit, kályha 2. V2 nyit (G1!) 3. V2 zár, V3 nyit (p(p2)) 4. V1, V2 zár 5. Szivattyú indít (vár: 20K) 6. V6 nyit (G3); zár 7. V4 nyit 8. G2 bekapcs V5 G3 T2 P1 Recipiens V4 V6 P2 V3 V2 V1 G2 G1 V7 8
Krioszivattyús rendszer Regenerálás: V5 Recipiens 1. G2 ki, V4 zár 2. P2 (kompresszor) ki 3. V3 zár, V8 nyit 4. Csapdák regenerálása 5. P2 10-2 G3 T2 V6 V4 P2 V3 G2 V8 N 2 6. kompresszor indít V2 G1 P1 V1 V7 9
Többszivattyús rendszerek Ez a megoldás a tipikus Mintabevitel V2 B Recipiens V4 B G2 P1a P2a V5 P3 V1 P1 V3 P2 10
Szivattyúk összehasonlítása nem kell állandó elıszívás rendkívüli szívásteljesítmény ultratiszta He Krió H 2 robbanhat regenerálni kell nem kényes drága olcsó mőködtetés olajmentes rezgések folytonos gyorsan indul drága karbantartás Turbó kényes H 2 /He-ra gyenge olcsó széles mérettart. nincs mozgó alkatrész nagy szívásseb. Diffúziós állandó seb. vmilyen csapda kell víz olaj egyszerő 11
Mintabeeresztés Nagyvákuum Gömbcsap elıvákuum tömítések Adagolórúd vezetısín 12
Melegítés izzószál: W, Re, kantál Ha zavar a mágneses tér, az izzószálat speciálisan kell kialakítani 2/4/6-furatos szigetelı (kerámia) tömb szigetelıhenger 13
Melegítés 2. Fontos, hogy a főtıtest és a melegítendı test minél jobban érintkezzen (vö. gázok hıvezetése) a hısugárzás csökkentésére a meleg részeket tükrözı fémfóliával lehet bevonni magas hımérséklet eléréséhez elektronbombázás is alkalmazható (a főtendı fémet pozitív nagyfeszültségre kapcsoljuk, az izzószálból kilépı elektronok főtik a fémet) 14
Részecskenyalábok Elektronnyaláb elektronmikroszkóp Auger elektronspektroszkópia (AES) Elektronütközéses MS (EIMS) Kisenergiás elektrondiffrakció (LEED) Fotonnyaláb elektronspektroszkópia lézerspektroszkópia Ionnyaláb Szekunder ion tömegspektrometria (SIMS) Atomnyaláb Gyorsatom-bombázás (FAB) felületek tisztítása, atomi szinten Molekulanyaláb nagyfelbontású spektroszkópia 15
Elektronágyú 1. Hıionos (thermionic) katód Wehnelthenger anód A katód lehet W (Φ=4,5eV) vagy LaB 6 (Φ=3eV) 1200K feletti hım. termikus emisszió 16
Elektronágyú 2. Téremissziós anód termikus emisszió még nincs csúcshatás, nagyfeszültség, nagy térerı UHV körülmények kellenek 17
Ionágyú 18
Atomágyú 19