| Line 24... |
Line 24... |
| 24 |
|
24 |
|
| 25 |
\item Ověřte, že přivedení helia nebo par lihu, perchlorethylenu a acetonu k netěsnosti (lehce pootevřený jehlový ventil) změní údaj tepelného vakuometru. Vysvětlete.
|
25 |
\item Ověřte, že přivedení helia nebo par lihu, perchlorethylenu a acetonu k netěsnosti (lehce pootevřený jehlový ventil) změní údaj tepelného vakuometru. Vysvětlete.
|
| 26 |
|
26 |
|
| 27 |
\item Ověřte funkci halogenového hledače netěsností přikládáním tamponu, navlhčeného perchlorethylenem k lehce otevřenému jehlovému ventilu. Vysvětlete.
|
27 |
\item Ověřte funkci halogenového hledače netěsností přikládáním tamponu, navlhčeného perchlorethylenem k lehce otevřenému jehlovému ventilu. Vysvětlete.
|
| 28 |
|
28 |
|
| 29 |
\item Seznamte se s heliovým hledačem netěsností. Uveďte jej do provozu. Než se v něm ustálí vacuum (<7x10^(-3)Pa), seznamte se s duplikátem analyzační komůrky.
|
29 |
\item Seznamte se s heliovým hledačem netěsností. Uveďte jej do provozu. Než se v něm ustálí vacuum $<7 \times 10^{-3} Pa$, seznamte se s duplikátem analyzační komůrky.
|
| 30 |
|
30 |
|
| 31 |
\item Změřte indukci magnetického pole permanentního magnetu He-hledače. Z rozměrů uspořádání v komůrce a zjištěné hodnoty magnetického pole určete napětí, jímž musí být urychleny ionty helia, aby byl detekovaný jejich signál.
|
31 |
\item Změřte indukci magnetického pole permanentního magnetu He-hledače. Z rozměrů uspořádání v komůrce a zjištěné hodnoty magnetického pole určete napětí, jímž musí být urychleny ionty helia, aby byl detekovaný jejich signál.
|
| 32 |
|
32 |
|
| 33 |
\item Propojte heliový hledač netěsnosti a sestavu skleněného kříže (před spojením předčerpejte rotačkou !) a najděte netěsnosti na zmíněné sestavě.
|
33 |
\item Propojte heliový hledač netěsnosti a sestavu skleněného kříže (před spojením předčerpejte rotačkou !) a najděte netěsnosti na zmíněné sestavě.
|
| 34 |
|
34 |
|
| 35 |
\item Provedená měření popište v protokolu.
|
35 |
\item Provedená měření popište v protokolu.
|
| 36 |
\end{enumerate}
|
36 |
\end{enumerate}
|
| 37 |
|
37 |
|
| 38 |
\section{Postup měření}
|
38 |
\section{Postup měření}
|
| 39 |
\subsection{Vakuová zkoušečka}
|
39 |
\subsection{Vakuová zkoušečka}
|
| 40 |
Pro hledání netěsnosti vakuovou zkoušečkou jsme po nalezení díry vtaženým výbojem ještě demonstrativně použili několik druhů rozpouštědel. Nejdříve ethanol smýchaný s benzínem, kdy jsme nepozorovali žádnou zřetelnou změnu.
|
40 |
Pro hledání netěsnosti vakuovou zkoušečkou jsme po nalezení díry vtaženým výbojem ještě demonstrativně použili několik druhů rozpouštědel. Nejdříve ethanol smíchaný s benzínem, kdy jsme nepozorovali žádnou zřetelnou změnu.
|
| 41 |
Následně aceton, kdy se výboj mírně zmodral a zeslabil. A nakonec perchlorethylen, kdy výboj znatelně zmodral a zesílil.
|
41 |
Následně aceton, kdy se výboj mírně zmodral a zeslabil. A nakonec perchlorethylen, kdy výboj znatelně zmodral a zesílil.
|
| 42 |
|
42 |
|
| 43 |
\subsection{Porraniho měrka a halogenový hledač netěsností}
|
43 |
\subsection{Piraniho měrka a halogenový hledač netěsností}
|
| 44 |
|
44 |
|
| 45 |
Dále jsme vývěvu přepojili na aparuturu se skleněným křížem na kterém byl Pirraniho vakuometr, halogenový hledač netěsností a jehlový uzávěr, který představoval netěsnost. Při řerpání uzavřené aparatury, jsme dosáhli mezního tlaku asi 50Pa, později jsme zjistili, že to bylo pravděpodobně způsobeno chybějícím olejem v rotační vývěvě.
|
45 |
Dále jsme vývěvu přepojili na aparaturu se skleněným křížem na kterém byl Piraniho vakuometr, halogenový hledač netěsností a jehlový uzávěr, který představoval netěsnost. Při čerpání uzavřené aparatury, jsme dosáhli mezního tlaku asi 50Pa, později jsme zjistili, že to bylo pravděpodobně způsobeno chybějícím olejem v rotační vývěvě.
|
| 46 |
Nejdříve jsme zkoušeli hledat netěsnost pomocí Pirraniho vakuové měrky. Kdy ethanol i aceton způsobyly značné zvýšení tlaku měřeného Pirraniho vakuometrem. Perchlorethylen ale žádnou zřejmou změnu nezpůsoboval. (pravděpodobně má příliš kompaktní molekuly na to aby došlo k jejich rozpadu na Pyrraniho měrce a tím k měřitelnému ochlazení)
|
46 |
Nejdříve jsme zkoušeli hledat netěsnost pomocí Piraniho vakuové měrky. Kdy ethanol i aceton způsobily značné zvýšení tlaku měřeného Piraniho vakuometrem. Perchlorethylen ale žádnou zřejmou změnu nezpůsoboval. (pravděpodobně má příliš kompaktní molekuly na to aby došlo k jejich rozpadu na Piraniho měrce a tím k měřitelnému ochlazení)
|
| 47 |
|
47 |
|
| 48 |
Perchlorethylen se ale celkem očekávatelně zřetelně projevoval při měření halogenovým hledačem netěsností.
|
48 |
Perchlorethylen se ale celkem očekávaně zřetelně projevoval při měření halogenovým hledačem netěsností.
|
| 49 |
|
49 |
|
| 50 |
\subsection{Heliový hledač nětěsností}
|
50 |
\subsection{Heliový hledač netěsností}
|
| 51 |
|
51 |
|
| 52 |
Po vyzkoušení předchozích hledacích metod jsme uzavřeli jehlový ventil na aparatuře a uvedli do provozu heliový hledač netěsnosttí podle provozního postupu v přiložených deskách.
|
52 |
Po vyzkoušení předchozích hledacích metod jsme uzavřeli jehlový ventil na aparatuře a uvedli do provozu heliový hledač netěsností podle provozního postupu v přiložených deskách.
|
| 53 |
|
53 |
|
| 54 |
Následně nastavili rozsah na nejmenší citlivost a začali zkoušet ofukovat aparaturu heliem z balonku. Po delší době jsme objevili netěsnost v oblasti příruby u Pirraniho měrky.
|
54 |
Následně nastavili rozsah na nejmenší citlivost a začali zkoušet ofukovat aparaturu heliem z balonku. Po delší době jsme objevili netěsnost v oblasti příruby u Piraniho měrky.
|
| - |
|
55 |
|
| - |
|
56 |
Urychlovací napětí potřebné k předání správné rychlosti jádrům helia, aby byla jejich dráha zakřivena na poloměr 40mm v magnetickém poli 150mT spočítáme podle Lorentzovy síly a dostředivého zrychlení, které se musejí rovnat.
|
| - |
|
57 |
|
| - |
|
58 |
\begin{displaymath} F_d = \frac{m v^2}{r} = q v B. \end{displaymath}
|
| - |
|
59 |
|
| - |
|
60 |
Po vyjádření $v$ dostáváme.
|
| - |
|
61 |
|
| - |
|
62 |
\begin{displaymath} v = \frac{r q B}{m}. \end{displaymath}
|
| - |
|
63 |
|
| - |
|
64 |
Dosadíme do vztahu pro kinetickou energii a máme.
|
| - |
|
65 |
|
| - |
|
66 |
\begin{displaymath} E = \frac{(r q B)^2}{2 m}. \end{displaymath}
|
| - |
|
67 |
|
| - |
|
68 |
Po vyčíslení získáme energii \begin{displaymath} E = 2,8247 \times 10^{-16} [J] \end{displaymath} což odpovídá \begin{displaymath} E = 1763 [eV]. \end{displaymath}. A potřebné urychlovací napětí tedy je 1763 V.
|
| 55 |
|
69 |
|
| 56 |
\end{document}
|
70 |
\end{document}
|