disciplinas - Departamento de Física da Universidade de Coimbra

1. Introdução.
Noção de vácuo, propriedades, e suas aplicações.
2. Propriedades dos gases. O modelo cinético.
Densidade molecular, pressão, livre percurso médio, taxa de incidência de moléculas numa superfície.

3. Sistema de vácuo fundamental.
    3.1 – Fluxo de gás num sistema, velocidade de bombeamento, condutância, equação fundamental para um sistema de vácuo.
    3.2 – Regimes de fluxo gasoso.
    3.3 – Condutâncias dos elementos de ligação num sistema de vácuo.
    3.4 – Determinação da evolução temporal da pressão numa câmara de vácuo.
4. Sistema de vácuo real.
    4.1 – Pressão última atingida numa câmara de vácuo.
    4.2 – Fugas reais e virtuais.
    4.3 – Corrente de retorno.
    4.4 – Desgaseificação das superfícies em vácuo. Desadsorção nas superfícies, difusão a partir do interior dos materiais, permeabilidade, vaporização.
    4.5 – Outras características importantes para os diferentes materiais que se utilizam nos sistemas de vácuo.

Parte II – Produção e medição de vácuo.

5. produção de vácuo.
    5.1 – Bombas mecânicas com vedação a óleo, bombas sem vedação de óleo, bombas turbomoleculares. Acessórios.
    5.2 – Bombas de vapor. Bombas ejectoras, bombas de difusão, bombas de difusão com
             ejector. Acessórios.
    5.3 – Bombas de fixação. Bombas de absorção, bombas de adsorção, bombas iónicas,
             bombas criogénicas.
    5.4 – Sistemas de bombeamento. Bomba ‘Roots’ e bomba rotatória, bombas de difusão e bomba rotatória, bomba criogénica/iónica/adsorção e bomba de absorção.

6. Medição de vácuo.
    6.1 – Vacuómetros de mercúrio. Tubo em U, vacuómetro de McLeod
    6.2 – Vacuómetros mecânicos. Vacuómetro de Bourbon, vacuómetro de capacidade.
    6.3 – Vacuómetros de condutibilidade térmica. Pirani, termopar.
    6.4 – Vacuómetros de ionização. Vacuómetros de cátodo frio e quente.

7. Detecção de fugas.
Detecção com vacuómetros e bomba iónica, detectores de fugas.

8. Analisadores de gases residuais/Espectrómetros de massa.

Parte III – Formação prática.

1. Produção de vácuo.
    1.1 – Bomba rotatória de palhetas.
    1.2 – Bomba turbomolecular/bomba rotatória.
    1.3 – Bomba de difusão/bomba rotatória.
    1.4 – Bomba de absorção.
    1.5 – Bomba iónica/bomba de difusão/bomba rotatória.
    1.6 – Bomba de adsorção (‘getters’).
    1.7 – Planta de evaporação térmica, deposição de filmes finos.

2. Medição de vácuo.
    2.1 – Manómetros de Bourbon e capacitivos
    2.2 – Piranis.
    2.3 – Pennings/Bayard-Alpert.
    2.4 – Espectrómetro de massa quadropolar.

3. Trabalhos práticos com apresentação de relatório.
    3.1 – Estudo das características da bomba mecânica. Determinação da sua velocidade de bombeamento pelo método do volume constante.
    3.2 – Comportamento do bombeamento de uma bomba mecânica na presença de uma fuga real. Determinação da velocidade de bombeamento pelo método da pressão constante.
    3.3 – Efeito de uma condutância no bombeamento. Calculo da condutância dos elementos de ligação à câmara de vácuo em função da pressão.
    3.4 – Estudo das características da bomba difusora. Comportamento do bombeamento da bomba difusora na presença de uma fuga real. Determinação da sua velocidade de bombeamento. Calibração da válvula de agulha utilizada na experiência.
    3.5 – Determinação da taxa de desgaseificação (q½) de alguns materiais.

bibliografia recomendada

Bibliografia de base

A User´s guide to vacuum technology
[ Livro com os conceitos básicos da Física e Tecnologia do Vácuo direccionado aos utilizadores. JF O'Hanlon, "A User´s guide to vacuum technology" ]

Apontamentos de FTV
[ Apontamentos da matéria teórica e teórico-prática leccionada na disciplina.protocolos das aulas práticas (laboratoriais) d FTV Joaquim Santos, "Fisica e Tecnologia do Vácuo" ]

Tecnologia de Vácuo
[ Livro com as bases essenciais à Fisica e Tecnologia de vácuo, escrito com um sentido prático e sem prejuízo de uma fundamentação científica básica. AMC Moutinho, MEF Silva e MA Cunha, "Tecnologia de Vácuo" ]

Ultrahigh vacuum practice
[ Livro com as bases essenciais à Fisica e Tecnologia de vácuo, escrito com um sentido prático e sem prejuízo de uma fundamentação científica básica, dirigido essencialmente aos utilizadores de ultra-alto vácuo. GF Weston, "Ultrahigh vacuum practice" ]

Bibliografia complementar

não definida