206 - Vakuumversuch

Die Vakuumtechnik ist aus der modernen Industrie und Forschung nicht wegzudenken. Ihr Anwendungsgebiet reicht vom einfachen Unterdruck über das Hochvakuum (u.a. in Beschichtungsanlagen zur Chip-Herstellung) bis zum Ultrahochvakuum (z.B. in Teilchenbeschleunigern). Dabei umfasst das (derzeitig nutzbare) Vakuum einen Bereich von etwa 17 (!) Größenordnungen (100'000 bis 0,000000 000 001 Pa), wodurch sich sehr unterschiedliche Methoden der Vakuumerzeugung und Vakuummessung ergeben.

Die Studierenden arbeiten im Praktikum an einem Hochvakuum-Pumpstand, der aus Diffusions- und Drehschieberpumpe besteht. Das Lehrziel besteht darin, sich in kurzer Zeit einen möglichst umfassenden Überblick über wichtige Aspekte beim Umgang mit Vakuumanlagen zu verschaffen. So werden u.a. die Leistungsparameter der Pumpen (Enddruck, Sauggeschwindigkeit) ermittelt, die Wirkprinzipien der Messgeräte erklärt und durch Ausheizen des Rezipienten im Hochvakuum die Bedeutung von Desorptionseffekten (Abgasen der Innenwände) veranschaulicht. Letzteres ermöglicht eine größenordnungsmäßige Abschätzung der Bindungsenergie der Moleküle und schlägt den Bogen von der reinen Anwendungsproblematik hin zu interessanten Sachverhalten in Wärmelehre, Atom- und Molekülphysik.

Versuchsaufbau: