©Ulm University 2012, Othmar Marti
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21  Erzeugen und Messen von Vakuum

 21.1  Lernziele
 21.2  Lerninhalte
 21.3  Aufgaben
 21.4  Literatur

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

  1. Ideale und reale Gase, kinetische Gastheorie, Strömungstypen, Reynoldszahl, Knudsen-Zahl, laminare und turbulente Strömung.
  2. Erzeugung von Vakuum
    Saugvermögen und Saugleistung von Pumpen, Leitwerte von Rohrleitungen, Drehschieberpumpen, Diffusionspumpen, Sorptionspumpen und Turbomolekularpumpen.
  3. Meßmethoden
    U-Rohr-Manometer, Hg-Kompressionsvakuummeter, Piezovakuummmeter, Thermovakuummeter, Ionisationsvakuummeter, Penningsvakuummeter

21.3  Aufgaben

  1. Eichung des Piezovakuummeters mit Hilfe des U-Rohr-Manometers
  2. Eichung eines Thermovakuummeters mit Hilfe eines Kompressionsvakuummeters.
  3. Einströmversuche im Piezovakuummeter-Druckbereich (1-15 Skalenteile, ca. 10 Messungen)
  4. Einströmversuche im Druckbereich des THERMOVAC (1-3 Skalenteile, 2-3 Messungen). Bestimmung der Leckraten (siehe auch 5) ).
  5. Einströmversuche mit gegenläufiger Pumpe
  6. Auspumpkurve für die Öldiffusionspumpe, Bestimmung der Leckrate im Hochvakuum
  7. 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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