АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Расчёт вакуумной системы

Читайте также:
  1. A) на этапе разработки концепций системы и защиты
  2. A) Хозрасчёт
  3. L.1.1. Однокомпонентные системы.
  4. L.1.2.Многокомпонентные системы (растворы).
  5. V1: Экосистемы. Экология сообществ.
  6. V2: Женская половая система. Особенности женской половой системы новорожденной. Промежность.
  7. V2: Мужская половая система. Особенности мужской половой системы новорожденного.
  8. а занятие Центральные органы эндокринной системы
  9. А) Обычные средства (системы) поражения
  10. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ОРГАНОВ ЮСТИЦИИ
  11. Анализ реализации функций системы самоменеджмента на предприятии (на примере ООО «ХХХ»)
  12. Анализ текущей ситуации – предпосылки создания системы повышения финансовой грамотности

Московский Инженерно-Физический Институт

(Государственный Университет)

Кафедра №10

Курсовая работа по курсу

«Введение в технику физического эксперимента»

Выполнили студенты гр. Ф5-03:

Фролов А. С.

Фролов И. С.

Царьков С.Е.

Принял: Иванов В. П.

Подпись:

Дата:

Москва 2003


Условие задачи.

В камере лазерного источника ионов, изображённого на рисунке, поддерживается давление p 1. Образующиеся ионы через отверстие d диафрагмы поступают в камеру анализатора времяпролётного масс-спектрометра, давление в котором p 2. Частота следования лазерных импульсов – 100 Гц. Диаметр кратера – 1 мкм. Глубина кратера от одного импульса – 2 мкм. В веществе образца растворено 10% газа от объёма.

Оснастить устройство необходимым вакуумным оборудованием и определить время откачки устройства до рабочих давлений, если поток натекания газа в камеру источника через шлюзовую камеру составляет Q.

 

Параметры установки:

p 1 = 10-3 Па; p 2 = 10-7 мм рт. ст.; d = 1 мм; Q = 10-5 м3*Па/с. Материал образца – медь.

 

 


Расчёт вакуумной системы

Определим режим течения газа через отверстие. Для этого оценим число Кнудсена.

Kn = l/Lэф

Kn = 6.7*10-3 / p * d = 6.7*10-3 / (10-3 * 10-3) = 6.7*10-3 >> 1

Согласно оценке числа Кнудсена, делаем вывод, что реализуется молекулярный режим течения. Для молекулярного режима течения имеем следующую проводимость круглого отверстия:

U = 91 * d 2 = 91*10-6 м3/с

Поток через отверстие:

Q отв = U * p 1 = 9.1*10-8

 

Рассчитаем поток газа из образца.

r = 8,93*103 кг/м3

m = 63,5 г/моль

Объём, приходящийся одну молекулу в образце:

V0 = m / (r * NA) = 63.5*10-3 / (8.93*103 * 6.02*1023) = 1.18*10-29 м3

Количество молекул газа, вылетающих за один импульс:

Nг = 0.1 * p * dкр * hкр / (4 * V0) = 1.33*1010

Т. к. частота импульсов n = 100 Гц => количество молекул газа, вылетающих за секунду

qобр = Nг * n = 1.33*1012 c-1

Применим основное уравнение молекулярно-кинетической теории, для единичного объёма:

Q обр = Nг * k * T = 1,33*1012 * 1,38*10-23 * 300 = 2,76 * 10-9 м3*Па/с

 

Из выше посчитанного делаем вывод:

Q отв << Q

Q обр << Q

Отсюда следует, что:

Натечка в камеру источника: Q 1 = Q + Q обр – Q отв» Q = 10-5 м3*Па/с

Натечка в камеру анализатора: Q 2 = Q отв = 9,1*10-8 м3*Па/с


 


Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)