Практикум по вакууму и вакуумной технике
Автор программы: к. ф.-м. н., Божко С.И.
Практикум включает ряд задач, выполнение которых позволит студентам освоить важные методики, использующиеся в экспериментальной физике твердого тела. Предметом изучения в практикуме дисциплины являются современные методы получения, измерения и сохранения вакуума. В системе подготовки они должна занимать существенное место, т.к. вакуум является непременным условием функционирования современных физических приборов различного назначения и вакуумных технологических установок. Для изучения дисциплины необходимы знания математики, информатики, физики, физической химии в пределах программ естественно-научного цикла дисциплин.
Работы выполняются подгруппами по 3-4 студента.
Задача лабораторного практикума - познакомить студентов с основными понятиями и идеями в этой области, с постановкой задач и подходами к их решениям. Предполагается, что пойдя этот курс и выполнив все задачи практикума, студенты смогут читать и понимать текущую научную периодику в этой области, а также легко освоят основные методики физики твердого тела.
Краткое содержание дисциплины:
| 1 | Основные понятия кинетической теории разреженных газов. Закон распределения молекул по скоростям. Давление газа с точки зрения молекулярно кинетической теории. Закон Дальтона. Единицы давления. Процессы переноса в газах. Виды процессов переноса. Кинетические характеристики молекулярного движения. Поперечное сечение. Средняя длина свободного пробега. Общее уравнение переноса. Теплопроводность. Взаимная и термическая диффузия. |
2 |
Течение разреженных газов. Основное уравнение вакуумной техники. Измерение состояния в вакуумной технике. Виды течения. Проводимость элементов вакуумных систем. |
3 |
Вакуумные свойства материалов для электронной техники. Процессы поглощения газов металлами, физическая адсорбция, миграция адсорбированных атомов по поверхности, хемосорбция, растворение, окисление, образование газовых включений, газы в металлах, стекле и керамике, обезгаживание |
4 |
Конструктивные элементы вакуумных систем. Общие сведения, разъемные и неразъемные соединения, вентили, клапаны, вспомогательное оборудование. |
5 |
Откачные вакуумные системы, принципы конструирования и расчета вакуумных систем, особенности вакуумных систем для электронной технологии. Шлюзовые системы в вакуумном оборудовании. |
6 |
Физические принципы работы вакуумных насосов. Вакуумные насосы и их классификация. Основные характеристики вакуумных насосов. Объемная откачка. Предварительный вакуум. Вращательные насосы. Рабочие жидкости вакуумных насосов. |
7 |
Пароструйная откачка. Диффузионные и бустерные насосы. Рабочие жидкости для пароструйных насосов. Турбомолекулярные насосы. Ионно-сорбционная откачка. Криогенная откачка. |
8 |
Измерение вакуума. |
9 |
Течеискание. Требования к герметичности вакуумных систем. Вакуумметрический, галоидный, масс-спектральный методы течеискания. |
10 |
Современные сверхвысоковакуммные технологии в науке и технике. Синтез и анализ объектов и элементов исследования. |
Общая трудоемкость дисциплины: 4 зачетные единицы.
Форма промежуточной аттестации: зачет.