FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII

Prezentacja na temat: "FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII"— Zapis prezentacji:

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

2 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE – ZAKRESY PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE -TYPY Próżniomierze mechaniczne. Próżniomierze hydrostatyczne. Próżniomierze cieplno-przewodnościowe. Próżniomierze jonizacyjne.

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

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

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

8 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE MECHANICZNE SPIRALNE – ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 -13 -12 -9 -11 -10 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 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

9 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE SPIRALNE px1 pATM 1000 800 600 400 200 mbar

10 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE SPIRALNE 1000 800 600 400 200 A-A pATM A A mbar px1

11 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE SPIRALNE 1000 800 600 400 200 pATM mbar px2< px1 px2

12 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE SPIRALNE 1000 800 600 400 200 pATM mbar px3<px2< px1 px3

13 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE SPIRALNE 1000 800 600 400 200 pATM Wskazania próżniomierza zależą od wartości ciśnienia otoczenia mbar Zakres mierzonych ciśnień: (1000÷10)mbar px1

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

15 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE MECHANICZNE – MEMBRANOWE - ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE 30 60 90 120 150 px1 mbar

17 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE 30 60 90 120 150 px1 mbar MEMBRANA

18 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE 150 120 90 mbar px2 60 px2< px1 30

19 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE 30 60 90 120 150 px1 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE PIEZO ELEKTRYCZNE

21 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE PIEZOELEKTRYCZNE - ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE PIEZOELEKTRYCZNE - BUDOWA p=0 px Wzorowano na: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne

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

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

25 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE PIEZOELEKTRYCZNE - DZIAŁANIE OBSZAR MEMBRANY PIEZOREZYSTORY PRÓŻNIA POMOCNICZA p0

26 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE PIEZOELEKTRYCZNE - DZIAŁANIE OBSZAR MEMBRANY PIEZOREZYSTORY PRÓŻNIA MIERZONA px PRÓŻNIA POMOCNICZA p0

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

29 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE POJEMNOŚCIOWE - ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE POJEMNOŚCIOWE - BUDOWA p1 p2 GŁOWICA MEMBRANA C1 C2 ELEKTRODA 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE POJEMNOŚCIOWE - BUDOWA p1 p2 d d C1 C2 A – pow. elekt. d – odległość

32 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE POJEMNOŚCIOWE - DZIAŁANIE p1 p2 d1 d2 p2 > p1 C1 > C2 C2 C1

33 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE MEMBRANOWE POJEMNOŚCIOWE - DZIAŁANIE p1 p2 d1 d2 p1 > p2 C2 > C1 C1 C2

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

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

36 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE typ1 – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE pATM pATM 50 Tr 200 Tr 500 Tr 760 Tr Rtęć

38 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE pATM px1 50 Tr 200 Tr 500 Tr 760 Tr px1<pATM

39 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 760 Tr 500 Tr 200 Tr 50 Tr pATM px2 px2<px1

40 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 760 Tr 500 Tr 200 Tr 50 Tr pATM px2 h Czułość dla rtęci 0.5 Tr

41 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE 760 Tr 500 Tr 200 Tr 50 Tr pATM px2 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE Czułość dla oleju

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

44 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE typ2 – ZAKRES PRACY PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 -13 -12 -9 -11 -10 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE px1 Próżnia pomocnicza p0<<px 50 Tr 10 Tr 5 Tr 0 Tr px1<pATM

46 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE px2 Próżnia pomocnicza p0<<px 50 Tr 10 Tr 5 Tr 0 Tr px2<px1

47 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE px2 Próżnia pomocnicza p0<<px 50 Tr 10 Tr 5 Tr 0 Tr px2<px1

48 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE HYDROSTATYCZNE px p0 50 Tr 10 Tr 5 Tr h 0 Tr

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

50 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – BUDOWA px KAPILARA PORÓWNAWCZA KAPILARA POMIAROWA ZBIORNIK O OBJĘTOŚCI V RTĘĆ

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

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

54 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – ZASADA DZIAŁANIA px 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 „px” px X X

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

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

57 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – ZASADA DZIAŁANIA px X Y Z l h2 h1 h Odczyt wyniku Po zakończeniu pomiaru należy odczytać różnicę: w wysokości położenia słupa rtęci w kapilarze porównawczej i pomiarowej

58 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA V0 px VK pK h

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

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

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

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

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

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

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

66 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – TEORIA px X Y Z l h2 h1 h VK – objętość kapilary A – pole przekroju kap. l – wysokość kapilary

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

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

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

70 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMAR px X Y Z l h2 h1 h METODA PODZIAŁKI KWADRATOWEJ

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

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

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

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

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

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

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

79 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMAR METODA PODZIAŁKI LINIOWEJ Przy pomiarze dowolnego ciśnienia rtęć doprowadzana jest zawsze do poziomu „h1” w kapilarze pomiarowej

81 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE KOMPRESYJNE MC`LEODA – POMAR px METODA PODZIAŁKI LINIOWEJ Z Z l h h2 Y Y h1 X X

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

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

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

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

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

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

89 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE CIEPLNO-PRZEWODNOŚCIOWE – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE CIEPLNO PRZEWODNOŚCIOWE PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO

91 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – BUDOWA Głowica próżniomierza z włóknem oporowym w kształcie spiralki WŁÓKNO OPOROWE W KSZTAŁCIE SPIRALKI SZKLANA OBUDOWA GŁOWICY px

94 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – IDEA Rejestracja zmian rezystancji włókna pomiarowego w układzie mostkowym V G U R1 R2 R3 Rx px Ig

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

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

98 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE Ilość ciepła odprowadzana od włókna przez promieniowanie Tx – temperatura włókna oporowego T0 – temperatura osłony

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

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

101 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE Ilość ciepła odprowadzana od włókna przez przewodnictwo cieplne gazu (konwekcję) Tx – temperatura włókna oporowego T0 – temperatura osłony px – ciśnienie otaczającego włókno gazu

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

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

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

106 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE I II III 100 10 1 -2 -1 -3 -4 -5 STRATY CIEPŁA CIŚNIENIE p [mbar] px

107 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE I STRATY CIEPŁA 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 1 10 100 CIŚNIENIE p [mbar] px1 PROMIENIOWANIE PRZEWODNICTWO CIEPLNE WYPROWADZEŃ

108 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE STRATY CIEPŁA 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 1 10 100 CIŚNIENIE p [mbar] px2 LINIOWA ZALEŻNOŚĆ OD PRZEWODNICTWA CIEPLNEGO GAZU px2> px1

109 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE OPOROWE PIRANIEGO – DZIAŁANIE STRATY CIEPŁA 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 1 10 100 CIŚNIENIE p [mbar] px3 PROMIENIOWANIE PRZEWODNICTWO CIEPLNE GAZU px3> px2 > px1

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

111 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE PRÓŻNIOMIERZ TERMO ELEKTRYCZNY TYP I

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

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

117 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 1) – DZIAŁANIE GRZEJNIK mV TERMOPARA px1 SIŁA TERMOELEKTRYCZNA UT1

118 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 1) – DZIAŁANIE GRZEJNIK mV TERMOPARA px2 px2 > px1 SIŁA TERMOELEKTRYCZNA UT2>UT1 UT2

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

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

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

122 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 2) – DZIAŁANIE px1 GRZEJNIK TERMOPARA mV SIŁA TERMOELEKTRYCZNA UT1

123 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE TERMOELEKTRYCZNE (TYP 2) – DZIAŁANIE px2 GRZEJNIK TERMOPARA mV px2 > px1 SIŁA TERMOELEKTRYCZNA UT2 < UT1 UT2

124 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZ TERMOELEKTRYCZNY (TYP 2) – CHARAKTERYSTYKA UT 2.5 7.5 5.0 10 [mV] 1 -1 -2 -3 ARGON POWIETRZE, AZOT, TLEN WODÓR CIŚNIENIE px [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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJNE

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

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

128 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – BUDOWA px GŁOWICA KOLEKTOR JONÓW KOLEKTOR ELEKTRONÓW - + ŻARZONA KATODA A A + - + -

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

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

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

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

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

135 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE A IKe + - px KOLEKTOR JONÓW ANODA KOLEKTOR ELEKTRONÓW IKj

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

137 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE IKe – prąd kolektora elektronów Ike – prąd kolektora elektronów IK – prąd elektronów emitowanych z katody Ie – prąd elektronów gen. w procesach jon.

138 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE IKj – prąd kolektora jonów IKj – prąd kolektora jonów Ij – prąd jonowy (ilość zjon. cząsteczek gazu) Ix – prąd „szumowy”

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

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

142 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE Kolektor elektronów Kolektor jonów px + IKe IKj + - + +

143 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ – DZIAŁANIE Kolektor elektronów Kolektor jonów px + IKe IKj + - + + Mierzone ciśnienie

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

145 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JON. Z GORĄCĄ KATODĄ Charakterystyka próżniomierzy: Próżniomierze wymagają skalowania. Dokładne teoretyczne wyznaczenie skali próżniomierza jest niemożliwe. 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJNE PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJNE JARZENIOWE

149 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JONIZACYJE JARZENIOWE – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA PRÓŻNIOMIERZE MECHNICZNE 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – BUDOWA ANODA KOLEKTOR ELEKTRONÓW GŁOWICA px KATODA KOLEKTOR JONÓW B - A U + R

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

162 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII PRÓŻNIOMIERZE JON. Z ZIMNĄ KATODĄ – DZIAŁANIE Prąd „szumowy” I=Ij+Ix Rejestrowany w głowicy prąd I=Ix Mierzone ciśnienie

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

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

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