Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice ("— Zapis prezentacji:

1 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE

2 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE Obecnie oferowane do sprzedaży próżniomierze umożliwiają pomiar próżni w zakresie: Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

3 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE – ZAKRESY PRACY Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

4 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE -TYPY 1.Próżniomierze mechaniczne. 2.Próżniomierze hydrostatyczne. 3.Próżniomierze cieplno-przewodnościowe. 4.Próżniomierze jonizacyjne.

5 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MECHANICZNE

6 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MECHANICZNE SPIRALNE MEMBRANOWE

7 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MECHANICZNE SPIRALNE

8 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHANICZNE SPIRALNE – ZAKRES PRACY Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

9 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE SPIRALNE px1px1 p ATM mbar

10 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE SPIRALNE px1px1 p ATM mbar A A A-A

11 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE SPIRALNE px2px2 p ATM p x2 < p x mbar

12 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE SPIRALNE px3px3 p ATM p x3


13 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE SPIRALNE Wskazania próżniomierza zależą od wartości ciśnienia otoczenia Zakres mierzonych ciśnień: (1000÷10)mbar px1px1 p ATM mbar

14 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MECHANICZNE MEMBRANOWE

15 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MECHANICZNE – MEMBRANOWE - ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

16 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE px1px1 mbar

17 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE px1px1 mbar MEMBRANA

18 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE px2px2 mbar p x2 < p x1

19 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE px1px1 mbar Wskazania próżniomierza zależą od wartości ciśnienia otoczenia Zakres mierzonych ciśnień: (134÷2)mbar

20 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE PIEZO ELEKTRYCZNE

21 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE PIEZOELEKTRYCZNE - ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

22 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE PIEZOELEKTRYCZNE - BUDOWA Wzorowano na: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne p=0 pxpx

23 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE PIEZOELEKTRYCZNE - BUDOWA Wzorowano na: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne p=0 pxpx GŁOWICA PRÓŻNIOMIERZA PIEZO REZYSTORY MEMBRANA KRZEMOWA SZKLANE PODŁOŻE

24 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE PIEZOELEKTRYCZNE - BUDOWA Wzorowano na: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne p=0 pxpx GŁOWICA PRÓŻNIOMIERZA PIEZO REZYSTORY MEMBRANA KRZEMOWA SZKLANE PODŁOŻE CIŚNIENIE MIERZONE CIŚNIENIE ODNIESIENIA pxpx

25 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE PIEZOELEKTRYCZNE - DZIAŁANIE OBSZAR MEMBRANY PIEZOREZYSTORY PRÓŻNIA POMOCNICZA p 0

26 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE PIEZOELEKTRYCZNE - DZIAŁANIE OBSZAR MEMBRANY PIEZOREZYSTORY PRÓŻNIA POMOCNICZA p 0 PRÓŻNIA MIERZONA p x

27 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE PIEZOELEKTRYCZNE - DZIAŁANIE Naprężenia w piezorezystorach w obszarze membrany wywołują zmiany rezystancji rezystorów w układzie mostkowym

28 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE POJEMNOŚCIOWE

29 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE POJEMNOŚCIOWE - ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

30 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE POJEMNOŚCIOWE - BUDOWA C1C1 C2C2 p1p1 p2p2 GŁOWICA ELEKTRODA MEMBRANA Wzorowano na materiałach zawartych w: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

31 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE POJEMNOŚCIOWE - BUDOWA C1C1 C2C2 p1p1 p2p2 dd A – pow. elekt. d – odległość

32 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE POJEMNOŚCIOWE - DZIAŁANIE C1C1 C2C2 p1p1 p2p2 p 2 > p 1 C 1 > C 2 d1d1 d2d2

33 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE POJEMNOŚCIOWE - DZIAŁANIE C1C1 C2C2 p1p1 p2p2 p 1 > p 2 C 2 > C 1 d1d1 d2d2

34 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE

35 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE typ1

36 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE typ1 – ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

37 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 760 Tr 500 Tr 200 Tr 50 Tr p ATM Rtęć

38 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 760 Tr 500 Tr 200 Tr 50 Tr p ATM px1px1 p x1


39 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 760 Tr 500 Tr 200 Tr 50 Tr p ATM px2px2 p x2


40 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 760 Tr 500 Tr 200 Tr 50 Tr p ATM px2px2 Czułość dla rtęci 0.5 Tr h

41 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 760 Tr 500 Tr 200 Tr 50 Tr p ATM px2px2 Zwiększenie czułości można osiągnąć poprzez zamianę rtęci na olej h

42 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE Czułość dla oleju

43 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE typ2

44 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE typ2 – ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

45 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 0 Tr 5 Tr 10 Tr 50 Tr px1px1 p x1


46 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 0 Tr 5 Tr 10 Tr 50 Tr px2px2 p x2


47 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 0 Tr 5 Tr 10 Tr 50 Tr px2px2 p x2


48 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 0 Tr 5 Tr 10 Tr 50 Tr pxpx p0p0 h

49 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA

50 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

51 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – BUDOWA KAPILARA POMIAROWA ZBIORNIK O OBJĘTOŚCI V KAPILARA PORÓWNAWCZA RTĘĆ pxpx

52 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – BUDOWA KAPILARA POMIAROWA ZBIORNIK KAPILARA PORÓWNAWCZA RTĘĆ DO OBSZARU PRÓŻNI DO ZBIORNIKA Z RTĘCIĄ pxpx

53 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – ZASADA DZIAŁANIA pxpx Rozpoczęcie pomiarów Zbiornik pomiarowy i kapilara kompresyjna są połączone z obszarem próżni o ciśnieniu p x pxpx

54 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – ZASADA DZIAŁANIA pxpx Pomiary Pomiar rozpoczyna się od podnoszenia słupa rtęci. W momencie gdy rtęć przekroczy poziom X-X w zbiorniku pomiarowym zostaje uwięziona porcja gazu o ciśnieniu p x pxpx XX

55 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – ZASADA DZIAŁANIA pxpx XX YY Pomiary W momencie, gdy rtęć przekroczy poziom Y-Y gaz uwięziony w zbiorniku i kapilarze będzie sprężany w kapilarze pomiarowej

56 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – ZASADA DZIAŁANIA pxpx Zakończenie pomiaru Pomiar zostaje zakończony, gdy rtęć osiągnie określony poziom (w kapilarze pomiarowej lub kapilarze porównawczej) XX YY Z Z

57 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – ZASADA DZIAŁANIA Odczyt wyniku Po zakończeniu pomiaru należy odczytać różnicę: w wysokości położenia słupa rtęci w kapilarze porównawczej i pomiarowej pxpx XX YY Z Z l h2h2 h1h1 h

58 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA V0V0 VKVK pxpx pKpK h

59 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA pKpK h pxpx ς – gęstość rtęci g – przyspieszenie ziemskie

60 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA

61 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA

62 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA

63 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA

64 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA

65 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA

66 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA pxpx XX YY Z Z l h2h2 h1h1 h V K – objętość kapilary A – pole przekroju kap. l – wysokość kapilary

67 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA ZALEŻNOŚĆ OGÓLNA

68 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMAR REALIZACJA POMIARU

69 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMAR METODA PODZIAŁKI KWADRATOWEJ METODA PODZIAŁKI LINIOWEJ REALIZACJA POMIARU

70 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMAR METODA PODZIAŁKI KWADRATOWEJ Przy pomiarze dowolnego ciśnienia rtęć doprowadzana jest zawsze do poziomu Z-Z

71 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMAR METODA PODZIAŁKI KWADRATOWEJ pxpx XX YY Z Z lh2h2 h1h1 h

72 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

73 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

74 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

75 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

76 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

77 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

78 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

79 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR Czułość metody zależy od wartości mierzonego ciśnienia

80 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMAR METODA PODZIAŁKI LINIOWEJ Przy pomiarze dowolnego ciśnienia rtęć doprowadzana jest zawsze do poziomu h 1 w kapilarze pomiarowej

81 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMAR METODA PODZIAŁKI LINIOWEJ pxpx XX YY Z Z l h2h2 h1h1 h

82 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

83 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

84 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

85 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

86 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR

87 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMIAR Czułość metody nie zależy od wartości mierzonego ciśnienia

88 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE CIEPLNO PRZEWODNOŚCIOWE

89 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE CIEPLNO-PRZEWODNOŚCIOWE – ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

90 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE CIEPLNO PRZEWODNOŚCIOWE PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO

91 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

92 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – IDEA Idea pomiaru w próżniomierzu oporowym Piraniego polega na rejestracji zmian oporu (rezystancji) włókna (drutu) oporowego rozpiętego w głowicy wypełnionej gazem o mierzonym ciśnieniu

93 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – BUDOWA Głowica próżniomierza z włóknem oporowym w kształcie spiralki SZKLANA OBUDOWA GŁOWICY WŁÓKNO OPOROWE W KSZTAŁCIE SPIRALKI pxpx

94 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – IDEA Zmiana warunków odprowadzania ciepła od włókna, na przykład w wyniku zmian ciśnienia gazu w otoczeniu włókna powoduje zmianę temperatury drutu oporowego i zmianę rezystancji włókna

95 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – IDEA Rejestracja zmian rezystancji włókna pomiarowego w układzie mostkowym VG U R1R1 R2R2 R3R3 RxRx pxpx IgIg

96 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE pxpx Ciepło od włókna może być odprowadzane przez: PROMIENIOWANIE

97 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE pxpx Ciepło od włókna może być odprowadzane przez: PROMIENIOWANIE

98 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE Ilość ciepła odprowadzana od włókna przez promieniowanie T x – temperatura włókna oporowego T 0 – temperatura osłony

99 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE pxpx Ciepło od włókna może być odprowadzane przez: PRZEWODNICTWO CIEPLNE GAZU (UNOSZENIE, KONWEKCJĘ)

100 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE pxpx Ciepło od włókna może być odprowadzane przez: PRZEWODNICTWO CIEPLNE GAZU (UNOSZENIE, KONWEKCJĘ)

101 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE Ilość ciepła odprowadzana od włókna przez przewodnictwo cieplne gazu (konwekcję) T x – temperatura włókna oporowego T 0 – temperatura osłony p x – ciśnienie otaczającego włókno gazu

102 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE pxpx Ciepło od włókna może być odprowadzane przez: PRZEWODNICTWO CIEPLNE WYPROWADZEŃ

103 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE pxpx Ciepło od włókna może być odprowadzane przez: PRZEWODNICTWO CIEPLNE WYPROWADZEŃ

104 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE Ilość ciepła odprowadzana od włókna przez doprowadzenia

105 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE Bilans równowagi cieplnej

106 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE pxpx STRATY CIEPŁA CIŚNIENIE p [mbar] IIIIII

107 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE px1px STRATY CIEPŁA CIŚNIENIE p [mbar] I PROMIENIOWANIE PRZEWODNICTWO CIEPLNE WYPROWADZEŃ

108 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE px2px2 p x2 > p x STRATY CIEPŁA CIŚNIENIE p [mbar] LINIOWA ZALEŻNOŚĆ OD PRZEWODNICTWA CIEPLNEGO GAZU

109 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE px3px STRATY CIEPŁA CIŚNIENIE p [mbar] p x3 > p x2 > p x1 PROMIENIOWANIE PRZEWODNICTWO CIEPLNE GAZU

110 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE CIEPLNO PRZEWODNOŚCIOWE PRÓŻNIOMIERZE TERMO ELEKTRYCZNE

111 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE – ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

112 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE – IDEA Idea pomiaru w próżniomierzu termoelektrycznym polega na rejestracji zmian siły termoelektrycznej termopary umieszczonej w głowicy wypełnionej gazem o mierzonym ciśnieniu

113 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE – IDEA W zależności od ciśnienia gazu w głowicy pomiarowej zmieniają się warunki przekazywania ciepła do spoiny termopary (typ I) lub możliwości rozpraszania ciepła (typ II)

114 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE PRÓŻNIOMIERZ TERMO ELEKTRYCZNY TYP I

115 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 1) – BUDOWA GRZEJNIK mV TERMOPARA pxpx

116 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 1) – DZIAŁANIE GRZEJNIK mV TERMOPARA pxpx W zależności od ciśnienia gazu zmieniają się warunki przekazywania ciepła do spoiny termopary

117 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 1) – DZIAŁANIE GRZEJNIK mV TERMOPARA px1px1 SIŁA TERMOELEKTRYCZNA UT1UT1

118 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 1) – DZIAŁANIE SIŁA TERMOELEKTRYCZNA UT2UT2 GRZEJNIK mV TERMOPARA px2px2 p x2 > p x1 UT2>UT1UT2>UT1

119 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE PRÓŻNIOMIERZ TERMO ELEKTRYCZNY TYP II

120 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 2) – BUDOWA GRZEJNIK mV TERMOPARA pxpx

121 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 2) – DZIAŁANIE GRZEJNIK mV TERMOPARA pxpx W zależności od ciśnienia gazu zmieniają się warunki rozpraszania ciepła dostarczanego przez grzejnik do spoiny termopary

122 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 2) – DZIAŁANIE GRZEJNIK mV TERMOPARA px1px1 SIŁA TERMOELEKTRYCZNA UT1UT1

123 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 2) – DZIAŁANIE GRZEJNIK mV TERMOPARA px2px2 SIŁA TERMOELEKTRYCZNA UT2UT2 p x2 > p x1 U T2 < U T1

124 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZ TERMOELEKTRYCZNY (TYP 2) – CHARAKTERYSTYKA UTUT [mV] ARGON POWIETRZE, AZOT, TLEN WODÓR CIŚNIENIE p x [mbar] Zaczerpnięto z: A. Hałas TECHNOLOGIA WYSOKIEJ PRÓŻNI, PWN, Warszawa 1980

125 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJNE

126 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJNE Z GORĄCĄ KATODĄ JARZENIOWE

127 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJNE Z GORĄCĄ KATODĄ PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJNE

128 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

129 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – BUDOWA A A GŁOWICA KOLEKTOR ELEKTRONÓW KOLEKTOR JONÓW ŻARZONA KATODA pxpx

130 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE A A ŻARZONA KATODA pxpx Emisja elektronów

131 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE A A Elektrony kierują się do anody pxpx ANODA

132 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE A A Jonizacja cząstek gazu pxpx ANODA

133 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE A A Jonizacja cząstek gazu pxpx ANODA +

134 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE A A zjonizowane cząsteczki gazu kierują się do kolektora pxpx KOLEKTOR JONÓW + + +

135 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE AAI Ke pxpx KOLEKTOR JONÓW ANODA KOLEKTOR ELEKTRONÓW I Kj

136 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE Podczas pracy głowicy w obwodach obu kolektorów obserwuje się przepływ prądów: I ke – prąd kolektora elektronów I kj – prąd kolektora jonów

137 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE I Ke – prąd kolektora elektronów I ke – prąd kolektora elektronów I K – prąd elektronów emitowanych z katody I e – prąd elektronów gen. w procesach jon.

138 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE I Kj – prąd kolektora jonów I j – prąd jonowy (ilość zjon. cząsteczek gazu) I x – prąd szumowy

139 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE Ilość elektronów generowanych w procesach jonizacji powinna być równa ilości powstających w tych procesach jonów gazu

140 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE W typowym zakresie mierzonych ciśnień: Prąd jonowy jest znacznie większy od prądu szumowego Prąd elektronów z katody jest znacznie większy od prądu elektronowego pojawiającego się w procesach jonizacji

141 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE W rezultacie: Prąd kolektora jonów jest prawie równy prądowi jonowemu Prąd kolektora elektronów jest prawie równy prądowi elektronów emitowanych z katody

142 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE Kolektor jonówKolektor elektronów I Ke I Kj pxpx

143 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE Kolektor jonówKolektor elektronów I Ke I Kj pxpx Mierzone ciśnienie

144 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE Czułość próżniomierza jonizacyjnego

145 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ Charakterystyka próżniomierzy: 1.Próżniomierze wymagają skalowania. Dokładne teoretyczne wyznaczenie skali próżniomierza jest niemożliwe. 2.Wskazania próżniomierza zależą od rodzaju gazu (skalowanie najczęściej dla azotu lub powietrza)

146 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ Charakterystyka próżniomierzy: 3. Dokładność pomiaru wysokich ciśnień jest duża (rzędu kilkunastu procent) 4. Pomiary ciśnień niskich są obarczone znacznym błędem (rzędu kilkuset procent) 5. Mała bezwładność wskazań

147 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ Charakterystyka próżniomierzy: 6. Stosowanie wolframowych, żarzonych katod związane jest z ryzykiem ich przepalenia w przypadku gdy ciśnienie w głowicy jest zbyt wysokie

148 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJNE JARZENIOWE PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJNE

149 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJE JARZENIOWE – ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

150 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – BUDOWA GŁOWICA ANODA KOLEKTOR ELEKTRONÓW KATODA KOLEKTOR JONÓW + - pxpx A B U R

151 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – BUDOWA GŁOWICA ANODA KOLEKTOR ELEKTRONÓW KATODA KOLEKTOR JONÓW + - pxpx A B U R ZWIĘKSZENIE CZUŁOŚCI GŁOWICY

152 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE U=2kV + - pxpx A B R Zainicjowanie wyładowania jarzeniowego

153 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE U=2kV + - pxpx A B R Zainicjowanie wyładowania jarzeniowego

154 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE U=2kV + - pxpx A B R Jonizacja cząsteczek gazu +

155 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE U=2kV + - pxpx A B R + Wychwytywanie jonów gazu przez katodę

156 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE U=2kV + - pxpx A B R + Przemieszczanie się elektronów do anody

157 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE W układzie diodowym ilość elektronów docierających do anody jest równa ilości jonów bombardujących obie katody pxpx B KATODA ANODA + -

158 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE I – rejestrowany w głowicy prąd (jonowy, elektr.) C – czułość głowicy p x – mierzone ciśnienie

159 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE I – rejestrowany w głowicy prąd (jonowy, elektr.) C – czułość głowicy p x – mierzone ciśnienie

160 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE I j – prąd jonowy lub elektronowy Całkowity prąd rejestrowany w głowicy I x – prąd szumowy

161 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE I u – prąd upływnościowy Prąd szumowy I em – prąd emisji polowej

162 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE Prąd szumowy Rejestrowany w głowicy prądMierzone ciśnienie I=I x I=I j +I x

163 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE Prąd szumowy Rejestrowany w głowicy prądMierzone ciśnienie I=I u +I em ZAKRES NISKICH CIŚNIEŃ

164 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJNE JARZENIOWE Charakterystyka próżniomierzy: 1.Próżniomierze wymagają skalowania. 2.Wskazania w dużym stopniu zależą od składu gazu (skalowanie najczęściej wykonuje się dla azotu lub powietrza. 3.Mała bezwładność wskazań

165 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJNE JARZENIOWE Charakterystyka próżniomierzy: 4. Podstawowe zalety to: duża czułość, odporność na nagłe zapowietrzenie w czasie pracy. 5. Próżniomierze mogą być stosowane tam gdzie dokładność nie jest najważniejsza ale istotna jest niezawodność praca próżniomierza

166 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII


Pobierz ppt "FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice ("

Podobne prezentacje


Reklamy Google