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groups:mg:project_ptb-cavity:vacuum_pressure [2024/03/20 09:34] – Admin: Syntax-Update (Migration from deprecated "fontcolor" plugin to "color" plugin) klausgroups:mg:project_ptb-cavity:vacuum_pressure [2024/03/20 09:36] (current) – Admin: Syntax-Update (Migration from deprecated "fontcolor" plugin to "color" plugin) klaus
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   * Der Brechungsindex hängt von der Wellenlänge lambda ab:    * Der Brechungsindex hängt von der Wellenlänge lambda ab: 
-<color #ff00ff>$$n(\lambda)=???$$</fc>+<color #ff00ff>$$n(\lambda)=???$$</color>
  
    * Optische Weglänge zwischen den Spiegeln: L_Geo    * Optische Weglänge zwischen den Spiegeln: L_Geo
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   * Zusammenhang Druck im Vakuum und Frequenz:   * Zusammenhang Druck im Vakuum und Frequenz:
  
-<color #ff00ff>Falsch: $$n(p)=n <=> \frac{c_{0}}{\nu_{g}}=D\cdot p+1 <=> \nu_{g}=\frac{c_{0}}{D\cdot p+1}$$</fc>+<color #ff00ff>Falsch: $$n(p)=n <=> \frac{c_{0}}{\nu_{g}}=D\cdot p+1 <=> \nu_{g}=\frac{c_{0}}{D\cdot p+1}$$</color>
  
   * Für eine Wellenlänge von lambda=1.5*10^(-6)m erhält man D=2.7*10^(-7)/mbar nach [3] oder über die Seite [[https://emtoolbox.nist.gov/wavelength/Edlen.asp|Refractive Index of Air Calculator]]:   * Für eine Wellenlänge von lambda=1.5*10^(-6)m erhält man D=2.7*10^(-7)/mbar nach [3] oder über die Seite [[https://emtoolbox.nist.gov/wavelength/Edlen.asp|Refractive Index of Air Calculator]]:
Line 262: Line 262:
     * Querschnittsfläche und Durchlaufwahrscheinlichkeit kann analog zum Fall des 5-Wege-Kreutzes berechnet werden.     * Querschnittsfläche und Durchlaufwahrscheinlichkeit kann analog zum Fall des 5-Wege-Kreutzes berechnet werden.
 === Einschweißflange === === Einschweißflange ===
-    * CF40 Flange, Durchmesser: d_{Einschweißflange}=38.4mm <color #ff0000>???</fc+    * CF40 Flange, Durchmesser: d_{Einschweißflange}=38.4mm <color #ff0000>???</color
-    * Länge: l_{Einschweißflange}=<color #ff0000>???</fc>mm+    * Länge: l_{Einschweißflange}=<color #ff0000>???</color>mm
     * Querschnittsfläche und Durchlaufwahrscheinlichkeit kann analog zum Fall des 5-Wege-Kreutzes berechnet werden.     * Querschnittsfläche und Durchlaufwahrscheinlichkeit kann analog zum Fall des 5-Wege-Kreutzes berechnet werden.
  
Line 279: Line 279:
  
 === Wärmeschilde === === Wärmeschilde ===
-Im Ultrahochvakuumbereich (p~1*10^(-8)mbar) treten Molekularbewegungen ohne Wechselwirkungen der Moleküle auf, daher kann man für die Strömung den Leitwert L_bl einer Blende unabhängig vom Druck berechnen <color #ff0000>[Literatur]</fc>:+Im Ultrahochvakuumbereich (p~1*10^(-8)mbar) treten Molekularbewegungen ohne Wechselwirkungen der Moleküle auf, daher kann man für die Strömung den Leitwert L_bl einer Blende unabhängig vom Druck berechnen <color #ff0000>[Literatur]</color>:
     * Es sind in jeden der drei Wärmeschilden acht Entlüftungstaschen eingefräst, diese lassen das Restgas durchströmen     * Es sind in jeden der drei Wärmeschilden acht Entlüftungstaschen eingefräst, diese lassen das Restgas durchströmen
     * Diese Entlüftungstaschen fungieren als Blenden und sind somit ein Widerstand R_bl für das evakuierende Restgases     * Diese Entlüftungstaschen fungieren als Blenden und sind somit ein Widerstand R_bl für das evakuierende Restgases
      * Durchgangsfläche der Blende: A_{bl} ~ 1*10^(-4)m^2      * Durchgangsfläche der Blende: A_{bl} ~ 1*10^(-4)m^2
-     * Länge der Fläche: C_{b=bl}=<color #ff0000>???</fc+     * Länge der Fläche: C_{b=bl}=<color #ff0000>???</color
-     * Mittlere Gasgeschwindigkeit: v_mittel ~ 463 ms^−1 <color #ff0000>nochmal nachrechnen</fc>+     * Mittlere Gasgeschwindigkeit: v_mittel ~ 463 ms^−1 <color #ff0000>nochmal nachrechnen</color>
 $$C_{b=bl}=\frac{1}{R_{bl}}=\frac{\nu_{mittel}}{4}\cdot A_{bl}=11.6 ls^{-1}$$ $$C_{b=bl}=\frac{1}{R_{bl}}=\frac{\nu_{mittel}}{4}\cdot A_{bl}=11.6 ls^{-1}$$
 $$C_{k=bl}=C_{b=bl}\cdot P_{k=bl}$$ $$C_{k=bl}=C_{b=bl}\cdot P_{k=bl}$$
Line 292: Line 292:
   * Sodass wir die jeweiligen effektiven charakteristischen Strömungsleitwerte in den jeweiligen Wärmeschilden mit m=1,2,3 folgendermaßen berechnen können:   * Sodass wir die jeweiligen effektiven charakteristischen Strömungsleitwerte in den jeweiligen Wärmeschilden mit m=1,2,3 folgendermaßen berechnen können:
 $$C_{eff=m-Wärmeschilde}=C_{eff.=Vakummerkammer}+\left(\sum_{m=1}^n\left(\frac{1}{C_{m-Wärmeschilde}}-\frac{4}{v\cdot \left(8\cdot A_{bl}\right)}\right)+\frac{4}{v\cdot A_{bl}}\right)^{-1}$$ $$C_{eff=m-Wärmeschilde}=C_{eff.=Vakummerkammer}+\left(\sum_{m=1}^n\left(\frac{1}{C_{m-Wärmeschilde}}-\frac{4}{v\cdot \left(8\cdot A_{bl}\right)}\right)+\frac{4}{v\cdot A_{bl}}\right)^{-1}$$
-<color #ff0000>Als Anfangsöffnung A_{bl} oder A_CF?</fc>+<color #ff0000>Als Anfangsöffnung A_{bl} oder A_CF?</color>
  
 === Spacer === === Spacer ===
Line 315: Line 315:
  
 ^ Elelement       ^ Material                           ^ Flächenbezogene Desorptionsrate des Werkstoffes  ^ Volumen                                                                                                                                           ^ Oberfläche ^                                                                                                                                                                                                                                                         ^ Elelement       ^ Material                           ^ Flächenbezogene Desorptionsrate des Werkstoffes  ^ Volumen                                                                                                                                           ^ Oberfläche ^                                                                                                                                                                                                                                                        
-| Wärmeschild     | Aluminium, <color #ff0000>Typ??</fc>  | <color #ff0000>???</fc>                             | $$V_{Wärmeschild}=\left(h1_{Wärmeschild}\cdot l1_{Wärmeschild} \cdot t1_{Wärmeschild}\right)-\left(h2_{Wärmeschild}\cdot l2_{Wärmeschild} \cdot t2_{Wärmeschild}\right)$$  | $$O_{Wärmeschild}=2\cdot\left(O_{lange Wand}+O_{Stirnseite}+O_{Boden}\right)$$                                                                                                                                                                                                                                    | +| Wärmeschild     | Aluminium, <color #ff0000>Typ??</color>  | <color #ff0000>???</color>                             | $$V_{Wärmeschild}=\left(h1_{Wärmeschild}\cdot l1_{Wärmeschild} \cdot t1_{Wärmeschild}\right)-\left(h2_{Wärmeschild}\cdot l2_{Wärmeschild} \cdot t2_{Wärmeschild}\right)$$  | $$O_{Wärmeschild}=2\cdot\left(O_{lange Wand}+O_{Stirnseite}+O_{Boden}\right)$$                                                                                                                                                                                                                                    | 
-| Spacer          | ULE                                | <color #ff0000>???</fc>                             | $$V_{Spacer}=\pi \cdot \left(d_{Kernborhung}/2\right)^2\cdot l_{Kernborhung}+\pi \cdot \left(d_{Lüftungsloch}/2\right)^2\cdot l_{Lüftungsloch}$$  | $$O_{Spacer}=\left(2\pi \cdot \left(d_{Kernborhung}/2\right)^2+2\pi \cdot \left(d_{Kernborhung}/2\right)\cdot l_{Kernborhung}\right)+\left(2\pi \cdot \left(d_{Lüftungsloch}/2\right)^2+2\pi \cdot \left(d_{Lüftungsloch}/2\right)\cdot l_{Lüftungsloch}\right)$$  |  +| Spacer          | ULE                                | <color #ff0000>???</color>                             | $$V_{Spacer}=\pi \cdot \left(d_{Kernborhung}/2\right)^2\cdot l_{Kernborhung}+\pi \cdot \left(d_{Lüftungsloch}/2\right)^2\cdot l_{Lüftungsloch}$$  | $$O_{Spacer}=\left(2\pi \cdot \left(d_{Kernborhung}/2\right)^2+2\pi \cdot \left(d_{Kernborhung}/2\right)\cdot l_{Kernborhung}\right)+\left(2\pi \cdot \left(d_{Lüftungsloch}/2\right)^2+2\pi \cdot \left(d_{Lüftungsloch}/2\right)\cdot l_{Lüftungsloch}\right)$$  |  
-| Zerodurstangen  | Zerodur                            | <color #ff0000>???</fc>                             | $$V_{Zerodurstange}=h_{Zerodurstange}\cdot l_{Zerodurstange} \cdot t_{Zerodurstange}$$                                                            | $$O_{Zerodurstange}=2\cdot \left(h_{Zerodurstange}\cdot l_{Zerodurstange} + l_{Zerodurstange}\cdot t_{Zerodurstange}+h_{Zerodurstange}\cdot t_{Zerodurstange}\right)$$                                                                                             |  +| Zerodurstangen  | Zerodur                            | <color #ff0000>???</color>                             | $$V_{Zerodurstange}=h_{Zerodurstange}\cdot l_{Zerodurstange} \cdot t_{Zerodurstange}$$                                                            | $$O_{Zerodurstange}=2\cdot \left(h_{Zerodurstange}\cdot l_{Zerodurstange} + l_{Zerodurstange}\cdot t_{Zerodurstange}+h_{Zerodurstange}\cdot t_{Zerodurstange}\right)$$                                                                                             |  
  
-  * <color #ff0000>Leckrate Q_l der Vakuumkammer gemessen am Vakuumsensor?</fc>+  * <color #ff0000>Leckrate Q_l der Vakuumkammer gemessen am Vakuumsensor?</color>
  
  
Line 326: Line 326:
 Wir nehmen an, dass der zu evakuierende Gasstrom ausgehend von oberflächenabsorbierten Molekülen an der Vakuumkammer q_Vak höher ist als der inneren Wärmeschilde q_Schild. Der Grund für die Annahme ist, dass die Vakuumkammeroberfläche rauer ist gegenüber der elektropolierten Oberfläche der Wärmeschilde, sodass die effektive Fläche größer ist: Wir nehmen an, dass der zu evakuierende Gasstrom ausgehend von oberflächenabsorbierten Molekülen an der Vakuumkammer q_Vak höher ist als der inneren Wärmeschilde q_Schild. Der Grund für die Annahme ist, dass die Vakuumkammeroberfläche rauer ist gegenüber der elektropolierten Oberfläche der Wärmeschilde, sodass die effektive Fläche größer ist:
 $$q_{Vak}>q_{Schild}$$ $$q_{Vak}>q_{Schild}$$
-  * <color #ff0000>Temperatur beeinflusst die Richtung des Gasdruckes?</fc>+  * <color #ff0000>Temperatur beeinflusst die Richtung des Gasdruckes?</color>
  
 <note important> **Sebastian Häfner Annahmen:**\\ <note important> **Sebastian Häfner Annahmen:**\\
 Gesamtgasstrom: q_Ges = q_Vak + q_Schild\\ Gesamtgasstrom: q_Ges = q_Vak + q_Schild\\
-Druck p_1 <color #ff0000>an welchen ORT?</fc>\\ +Druck p_1 <color #ff0000>an welchen ORT?</color>\\ 
-Konzervative Abschätzung für den auftretenden Gasstrom: q_Schild=q_Ges / 5 <color #ff0000>Why?</fc></note>+Konzervative Abschätzung für den auftretenden Gasstrom: q_Schild=q_Ges / 5 <color #ff0000>Why?</color></note>
  
 Druck innerhalb des Spacers: Druck innerhalb des Spacers: