©Ulm University 2012, Othmar Marti
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21 Erzeugen
und Messen von Vakuum
21.1 Lernziele
Die Erzeugung und das Messen von Vakuum ist eine wichtige Grundlage für eine
Vielzahl von physikalischen Experimenten.
Beispiele sind: Teilchenbeschleuniger, Elektronenmikroskopie, Tieftemperaturexperimente,
Massenspektrometrie etc......
Der Versuch ”Vakuum” soll mit den wesentlichen Maschinen und Geräten zur
Erzeugung und Messung von Vakuum vertraut machen. Darüber hinaus sollen die
theoretischen Grundlagen der kinetischen Gastheorie und ihr Einfluß auf Strömung und
andere meßbare Eigenschaften behandelt werden.
21.2 Lerninhalte
- Ideale und reale Gase, kinetische Gastheorie, Strömungstypen, Reynoldszahl,
Knudsen-Zahl, laminare und turbulente Strömung.
- Erzeugung von Vakuum
Saugvermögen und Saugleistung von Pumpen, Leitwerte von Rohrleitungen,
Drehschieberpumpen, Diffusionspumpen, Sorptionspumpen und
Turbomolekularpumpen.
- Meßmethoden
U-Rohr-Manometer, Hg-Kompressionsvakuummeter, Piezovakuummmeter,
Thermovakuummeter, Ionisationsvakuummeter, Penningsvakuummeter
21.3 Aufgaben
- Eichung des Piezovakuummeters mit Hilfe des U-Rohr-Manometers
- Eichung eines Thermovakuummeters mit Hilfe eines
Kompressionsvakuummeters.
- Einströmversuche im Piezovakuummeter-Druckbereich (1-15 Skalenteile, ca.
10 Messungen)
- Einströmversuche im Druckbereich des THERMOVAC (1-3 Skalenteile, 2-3
Messungen). Bestimmung der Leckraten (siehe auch 5) ).
- Einströmversuche mit gegenläufiger Pumpe
- Auspumpkurve für die Öldiffusionspumpe, Bestimmung der Leckrate im
Hochvakuum
- Beschreibung des p(t)-Verlaufs für die Einströmversuche.
Aufstellen und Lösen einer Differentialgleichung für p(t).
21.4 Literatur
-
Friedrich H.M.
- Staatsexamensarbeit (beim Betreuer erhältlich)
-
Edelmann
- Vakuumphysik und -technik Leipzig 1976
-
Diels,Jaeckel
- Leybold-Vakuum Taschenbuch, Berlin 1962
-
Wutz,Adam,Walcher
- Theorie und Praxis der Vakuumtechnik Braunschweig,
1982
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