Laboratorij za vakuumsko tehniko in optoelektroniko

1) Sorpcija plinov
Sorpcijske lastnosti naparljivih getrov (NG) in nenaparljivih getrov (NNG):
dinamična sorpcijska metoda, statična sorpcijska metoda, konstanten sorpcijski tlak nad getrsko površino, konstanten masni pretok
naparevanje NG in aktivacija NNG v ultravisokem vakuumu (UVV)
merjenje masnega pretoka z metodo hitrosti naraščanja tlaka in sorpcijskega tlaka nad getrom, uporabljajoč inerten vakuumski merilnik kot je vakuummeter z lebdečo kroglico (VLK), in določanje getrske črpalne hitrosti v odvisnosti od sorbirane množine preskusnega plina (H2, CO, N2, CO2, O2)
generacija (metan) in emisija (žlahtni plini) inertnih plinov v primeru NG in NNG
 

2) Desorpcija plinov
Razplinjevanje vodika pri avstenitnih nerjavnih jeklih (NJ):
numerično modeliranje koncentracijskih profilov v odvisnosti od časa med difuzijo and desorpcijo vodika ob upoštevanju rekombinacije vodika na površini NJ
merjenje hitrosti razplinjevanja vodika pri povišani temperauri z metodo hitrosti naraščanja tlaka, uporabljajoč VLK, in določanje aktivacijskih energij
analiza sestave akumuliranega plina uporabljajoč kvadrupolni masni spektrometer (KMS) v dinamičnem načinu
 

3) Permeacija plinov
Permeacija helija v sintetičnem kvarčnem steklu in borosilikatnih steklih:
numerično modeliranje prehodnih pojavov med permeacijo helija v različnih steklih z metodo končnih elementov
merjenje permeacijskega pretoka helija bodisi s helijevim detektorjem vakuumske tesnosti ali z metodo hitrosti naraščanja tlaka uporabljajoč VLK
določanje topnosti helija, difuzijske konstante, permeacijske konstante in aktivacijske energije pri različnih steklih o ožjem temperaturnem območju (v bližini sobne temperature)
 

4) Totalni tlak
Karakterizacija merilnikov totalnega tlaka:
kalibracija ionizacijskih merilnikov s hladno katodo, ki temeljijo na Penningovi, magnetronski in invertno-magnetronski geometriji, v območju od UVV do ekstremno visokega vakuuma (EVV)
določanje rentgenske limite ionizacijskih merilnikov z vročo katodo
5) Parcialni tlaki
Karakterizacija merilnikov parcialnih tlakov:
kalibracija KMS, priključenega na kontinuirno črpan UVV sistem, z znanimi plinskimi pretoki, ki so določeni z metodo hitrosti naraščanja tlaka uporabljajoč VLK

 

Vakuumska optoelektronika:

1) Rezidualna atmosfera v kompaktnih fotoelektronkah
Miniaturna zračna netesnost in akumulacija inertnih plinov v fotoelektronkah:
določanje ekstremno majhne vakuumske tesnosti (manjše od 1·10-11 mbarL/s) z ultra-občutljivo detekcijo vakuumske tesnosti kovinskih in steklenih spajkanih spojev, ki temelji na metodi hitrosti naraščanja tlaka uporabljajoč VLK
merjenje permeacijskega pretoka helija v ploščicah iz kvarčnega stekla, na katere so nanesene različne fotoemisijske plasti, z metodo hitrosti naraščanja tlaka uporabljajoč VLK
analiza rezidualne atmosfere v fotoelektronkah z optimirano merilno metodo, z detekcijsko limito 1·10-9 mbarL, ki temelji na razbitju elektronke v UVV komori z znano prostornino, meritvi totalnega tlaka z VLK, kateri sledi analiza sestave rezidualne atmosfere uporabljajoč KMS v dinamičnem načinu
 

2) NG in NNG
Karakterizacija NG, ki temeljijo na zlitini izbrane alkalijske (Li, Na) ali zemljo-alkalijske (Ca, Ba) kovine in kovinskega partnerja z zanemarljivim parnim tlakom:
naparevanje NG v UVV
merjenje masnega pretoka z metodo naraščanja tlaka in sorpcijskega tlaka nad getrsko površino z dinamično sorpcijsko metodo, v obeh primerih uporabljajoč VLK, in določanje getrske črpalne hitrosti v odvisnosti od sorbirane množine preskusnega plina (CO, O2, CO2)
Merjenje sorpcijskih lastnosti NNG z veliko poroznostjo, ki ga sestavljata Zr zlitina in Ti:
aktivacija NNG pri povišani temperaturi v UVV (odstranitev pasivacijske plasti z difuzijo v masivni material) ob upoštevanju vpliva sestave rezidualne atmosfere (H2O, CO2, H2, CO)
določanje getrske črpalne hitrosti v odvisnosti od sorbirane množine preskusnega plina (H2, CO) iz meritev, ki so dobljene s statično sorpcijsko metodo pri konstantnem masnem pretoku
generacija (CH4) in emisija (Ar) inertnih plinov pri NNG z veliko poroznostjo
 

Karakterizacija IP alkalijskih kovin, ki temeljijo na zlitini izbrane alkalijske kovine (Li, Na, K, Rb, Cs) in kovinskega partnerja z zanemarljivim parnim tlakom, in IP alkalijskih kovin, ki temeljijo na čistih alkalijskih kovinah (Li, Na, K, Rb, Cs) inkapsuliranih v zaščitni atmosferi s hladnim indijevim spojem:
merjenje ravnotežnega parnega tlaka alkalijskih kovin pri povišani temperaturi v UVV komori z omejeno prevodnostjo ali parnega tlaka znotraj atomskega curka pri sobni temperaturi, njihove stabilnosti in ponovljivosti uporabljajoč Langmuirjevo ionizacijsko diodo
merjenje hitrosti razplinjevanja IP alkalijskih kovin uporabljajoč merilnike totalnega in parcialnih tlakov v dinamičnem načinu
Mednarodno sodelovanje:

Raziskovalna skupina je do sedaj kot partner uspešno sodelovala v dveh evropskih projektih:
IMPECABLE (Improved Photon Efficient Cathodes with Application in Biological LuminiscEnce), NAS-5OP
APLOMB (Advanced Photocathodes for Luminiscence Optimisation in Medicine and Biology), 6OP, raziskovalno delo izbrano med finaliste za EU Descartes Research Prize 2004

 

Descartes research prize 2004 za odličnost v znanstvenem raziskovanju (APLOMB)

Raziskovalna skupina sodeluje z naslednjimi podjetji iz tujine:
Alvatec, Alkali Vacuum Technologies GmbH, Althofen, Avstrija
PerkinElmer Optoelectronics GmbH, Wiesbaden, Nemčija
Inficon, Švica
 

Vakuumska oprema:

Vakuumski sistem za doseganje in vzdrževanje EVV temelji na vakuumski komori iz NJ, na katero je priključena ionsko-razprševalna črpalka (IRČ), NNG črpalka, VLK, ekstraktorski merilnik in Penningov merilnik; vakuumska komora se predhodno izčrpa in pregreje s suho črpalno enoto (turbomolekularna in membranska črpalka); totalni tlak in parcialni tlaki se merijo z Bayard-Alpertovo triodo (BAT) oziroma KMS.
UVV sistem za karakterizacijo NG in NNG sestavljata dve vakuumski komori iz NJ, ki sta ločeni s UVV kovinskim ventilom, in plinski rezervoar, ki je preko preciznega dozirnega ventila priključen na vakuumski sistem; komori se črpata s suhima črpalnima enotama (turbomolekularna in membranska črpalka); vakuumski sistem je opremljen z VLK, KMS, invertno-magnetronskim merilnikom in kapacitivnim membranskim merilnikom.
UVV sistem za karakterizacijo NG in IP alkalijskih kovin temelji na steklo-kovinski vakuumski komori s priključeno Langmuirjevo ionizacijsko diodo; komora se izčrpa in pregreje s turbomolekularno črpalko; UVV se vzdržuje z IRČ; med generiranjem par alkalijskih kovin se komora črpa skozi obtok, ki vsebuje Sb past za pare alkalijskih kovin; totalni tlak in parcialni tlaki se merijo z BAT oziroma KMS.
 

Steklo-kovinska UVV komora za karakterizacijo izvorov par alkalijskih kovin