Măsurarea proprietăților pompei unei suprafețe criogenice - Descărcare gratuită PDF
Măsurarea proprietăților pompei unei suprafețe criogenice Disertație pentru obținerea titlului de doctor în științe ale naturii prezentată la departamentul de fizică al Universității Johann Wolfgang Goethe din Frankfurt pe Main de Frederic Chill din Frankfurt pe Main Frankfurt, 2015 (D 30)
acceptat ca disertație de către departamentul de fizică al Universității Johann Wolfgang Goethe. Decan: Prof. Dr. René Reifarth Recenzant: Prof. Dr. Oliver Kester Prof. Dr. Alwin Schempp Data disputării: 30 martie 2016 6
Cuprins I Cuprins 1 Introducere 1 2 Noțiuni de bază teoretice 3 2.1 Dinamica gazelor în vid ultra înalt. 3 2.1.1 Sisteme cu conductivitate limitată. 8 2.1.2 Transpirație termică. 10 2.1.3 Calculul analitic al traiectoriei libere medii în tuburile și sferele UHV. 11 2.2 Măsurarea presiunii cu indicatoare de vid de ionizare. 14 2.2.1 Limita inferioară a domeniului de măsurare. 14 2.2.2 Indicator de vid pentru ionizarea extractorului. 15 2.3 Generarea temperaturilor criogenice cu un criocooler GM. 16 2.4 Pomparea criogenică. 17 2.5 Cinetica adsorbției-desorbției. 18 2.5.1 Modelul Hobson al unei curbe de pompare. 21 2.5.2 Modelul roșcat al unei curbe de pompare. 22 2.6 Vidul dinamic și simularea acestuia. 23 2.6.1 Pierderi datorate reîncărcării ionilor fasciculului în gazul rezidual. 23 2.6.2 Funcționalitatea de bază a StrahlSim. 25 2.6.3 Model de vid rezolvat local în StrahlSim. 26 2.6.4 Implementarea pompelor de suprafață. 28 3 Dezvoltarea și caracterizarea standului de testare criopompare 29 3.1 Concepția standului de testare. 29 3.2 Standul de măsurare pentru caracterizarea proprietăților pompei unei suprafețe criogenice. 30 3.2.1 Partea caldă. 31 3.2.2 Partea rece. 32 3.2.3 Date de construcție. 35 3.2.4 Temperatura de echilibru criogenică în funcție de puterea electrică de încălzire. 35 3.2.5 Rugozitatea și emisivitatea suprafeței criogenice. 36
12 Bazele teoretice Poziția sa exactă este irelevantă datorită simetriei. Astfel, toate traiectoriile pot începe de la acest punct fără a restrânge generalitatea. Lungimea lor trebuie apoi calculată în medie pe emisfera formată de unghiurile de radiație posibile. În acest scop, este recomandabil să specificați acest lucru în funcție de unghiurile ϑ și φ ale unui sistem de coordonate sferice standard, a cărui axă z indică în direcția normală a suprafeței. În acest scop, traiectoriile posibile T într-o conductă cu raza R sunt mai întâi parametrizate în coordonate carteziene cu parametrii 0 α