Basisboek Vacuümtechniek

2de geheel herziene editie 2018 (1ste editie 2000)

Bert Suurmeijer, Theo Mulder, Jan Verhoeven • Boek • hardback

• Samenvatting
  Geheel herziene versie van het in 2000 door de Nederlandse Vacuümvereniging NEVAC uitgegeven 'Basisboek Vacuümtechniek', inmiddels uitgegroeid tot een erkend standaardwerk en met 2 herdrukken "bestseller" op het vakgebied der vacuümtechniek in de Nederlandse taalregio. Deze nieuwe editie bevat alle innovaties van de 21e eeuw in het vacuümdomein. Een onmisbare hulpbron voor onderzoekers, ingenieurs, onderhoudspersoneel en verkoopmanagers die zich bezighouden met vacuümgerelateerde onderwerpen.
  Achttien jaar gebruik van de 1ste editie in talloze vacuümcursussen hebben bewezen dat het boek niet alleen een uitstekend naslagwerk is, maar ook een voortreffelijk cursusboek vanwege zijn unieke "getrapte" structuur, waarbij de specifiek voor HBO’ers en academici bedoelde verdiepingsstof met een kantlijnstreep is gemarkeerd. Zónder verdiepingsstof resteert een samenhangend en goed leesbaar cursusboek op MBO-niveau. Als het ware "twee boeken in een". Perfect geschikt voor (gecombineerd) vacuümonderwijs op hoger en middelbaar niveau. Om de aantrekkelijkheid als boek voor cursussen én zelfstudie verder te vergroten, zijn in deze 2de editie niet alleen de korte antwoorden bij de hoofdstukoefeningen opgenomen, maar ook hun complete uitwerkingen. Docenten, studenten en cursisten zullen het boek ervaren als een evenwichtige synthese tussen moderne vacuümpraktijk en verklarende physica.
  
  Tevens uitgegeven in het Engels onder de titel 'Vacuum Science and Technology', verkrijgbaar als hardcover en e-book, zie http://www.book-vacuum-science-and-technology.com.
• Productinformatie
  Binding : Hardback
  Distributievorm : Boek (print, druk)
  Formaat : 190mm x 240mm
  Aantal pagina's : 772
  Uitgeverij : sumuver (suurmeijer-mulder-verhoeven)
  ISBN : 9789082947700
  Datum publicatie : 11-2018
  
• Inhoudsopgave
  Hoofdstuk 1 Basisbegrippen
  1.1 Inleiding 1
  1.2 Historisch overzicht 2
  1.3 Moleculen en atomen 5
  1.4 Aggregatietoestanden 8
  1.5 Kinetische gastheorie 9
  16. Snelheid en energie van gasdeeltjes; verdelingsfunctie van Maxwell 11
  1.7 Druk van een gas 18
  1.8 Ideale gaswet 21
  1.9 Wet van Dalton 22
  1.10 Wet van Avogadro; toestandsvergelijking voor een ideaal gas 23
  1.11 Van der Waals toestandsvergelijking 25
  1.12 Gemiddelde vrije weglengte 26
  1.13 Invalsdichtheid 33
  1.14 Energiestroom naar een wand 34
  1.15 Verzadigde dampdruk; verdampingssnelheid 36
  1.16 Transportverschijnselen in gassen 39
  1.17 Transport van een fysische grootheid G in een gas bij hoge druk 40
  1.18 Viscositeit 42
  1.18.1 Hoge druk 42
  1.18.2 Lage druk 45
  1.19 Thermo-moleculaire gasverplaatsing 48
  1.20 Warmtegeleiding 49
  1.20.1 Hoge druk 49
  1.20.2 Lage druk 53
  1.21 Diffusie 58
  1.21.1 Diffusievergelijkingen van Fick 58
  1.21.2 Zelfdiffusie 59
  1.21.3 Wederzijdse diffusie 61
  Oefeningen bij hoofdstuk 1
  
  Hoofdstuk 2 Interactie tussen gas en vaste stof
  2.1 Inleiding 69
  2.2 Fysische adsorptie 69
  2.3 Waarom geen spiegelreflectie? 71
  2.4 Lennard-Jones potentiaal 73
  2.5 Adsorptiesnelheid 77
  2.6 Verblijftijd 78
  2.7 Desorptiesnelheid 80
  2.8 Adsorptie-desorptie evenwicht 82
  2.9 Adsorptie-isothermen 83
  2.9.1 Monomoleculaire of Langmuir-adsorptie 83
  2.9.2 Multimoleculaire of BET-adsorptie 85
  2.10 Oppervlakte-migratie; mobiele en gelokaliseerde adsorptie 88
  2.11 Poreuze materialen; persorptie 89
  2.12 Chemische adsorptie 92
  2.13 Condensatie aan een koud oppervlak 96
  2.14 Absorptie, diffusie en permeatie 97
  2.15 Ontgassing 104
  Oefeningen bij hoofdstuk 2
  
  Hoofdstuk 3 Gasstromingsprocessen in de vacuümtechniek
  3.1 Inleiding 109
  3.2 Hoofdwetten thermodynamica 112
  3.2.1 Eerste hoofdwet 112
  3.2.2 Tweede hoofdwet; isentroop proces 115
  3.2.3 Toestandsvergelijking 116
  3.3 Overzicht stromingswetten 118
  3.3.1 Continuïteitswet 118
  3.3.2 Energievergelijking 120
  3.3.3 Impulsvergelijking 124
  3.4 Supersone stroming door een tuit of diafragma 125
  3.5 De schokgolf 133
  3.6 Laminaire stroming 139
  3.7 Geblokkeerde stroming door een buis 143
  3.8 Moleculaire stroming 145
  3.8.1 Moleculaire stroming door een opening 145
  3.8.2 Moleculaire stroming door een (cilindrische) buis 146
  3.9 Definitie van het begrip ‘geleidingsvermogen’ 149
  3.10 Geleidingsvermogen bij supersone stroming 151
  3.11 Geleidingsvermogen bij laminaire stroming 152
  3.12 Geleidingsvermogen bij geblokkeerde stroming 155
  3.13 Geleidingsvermogen bij moleculaire stroming 156
  3.14 Geleidingsvermogen in het overgangsgebied tussen viskeuze en moleculaire stroming 164
  3.15 Geleidingsvermogen van gecompliceerde elementen 165
  3.16 Pompsnelheid 165
  3.17 Rekenvoorbeelden in een vacuümsysteem 167
  Oefeningen bij hoofdstuk 3
  
  Hoofdstuk 4 Vacuümpompen en pompsystemen
  4.1 Inleiding 174
  4.2 Definities 177
  4.3 Compressieprocessen in transportpompen 181
  4.4 Natte rotatiepompen 183
  4.4.1 Vloeistofringpomp 183
  4.4.2 Draaischuifpomp 190
  4.4.3 Gasballast 196
  4.4.4 Schottenpomp 204
  4.4.5 Draaizuigerpomp 206
  4.4.6 Het gebruik van olie-afgedichte rotatiepompen in de praktijk 209
  4.5 Vloeistofstraalpompen 214
  4.6 Dampstroompompen 216
  4.6.1 Stoomstraalpomp 225
  4.6.2 Diffusiepomp 228
  4.6.3 Diffusiepompoliën 239
  4.6.4 Het werken met een diffusiepompsysteem 241
  4.6.5 Wenken en veiligheidsmaatregelen bij een diffusiepompsysteem 245
  4.6.6 Boosterpomp 246
  4.7 Oscillatiepompen 247
  4.7.1 Zuigerpomp 247
  4.7.2 Membraanpomp 249
  4.8 Droge rotatiepompen 251
  4.8.1 Zijkanaalverdichter 252
  4.8.2 Droge schottenpomp 255
  4.8.3 Scrollpomp 256
  4.8.4 Rootspomp 259
  4.8.5 Klauwpomp 276
  4.8.6 Schroefpomp 284
  4.9 Moleculairpompen 286
  4.9.1 Moleculaire dragpomp (MDP) 288
  4.9.2 MDP/zijkanaalpomp 297
  4.9.3 Turbomoleculairpomp (TMP) 302
  4.9.4 Technische ontwikkeling en eigenschappen van de turbomoleculairpomp 310
  4.9.5 Het werken met een turbomoleculairpompsysteem 318
  4.9.6 Hybride moleculairpomp (HMP) 320
  4.10 Gasopslagpompen 324
  4.10.1 Sorptiepomp 325
  4.10.2 Getterpomp 336
  4.10.3 Getterionenpomp 343
  4.10.4 Kryopomp 353
  4.10.5 Het werken met een kryopompsysteem 364
  4.11 Pompkeuze 367
  4.11.1 Te verpompen gashoeveelheid Q 367
  4.11.2 Gewenste werkdruk p 368
  4.11.3 Benodigde pompsnelheid S 369
  4.11.4 Economische aspecten 369
  4.11.5 Het verpompen van giftige, agressieve of explosieve gassen en dampen 370
  4.11.6 Het verpompen van veel gas 373
  4.11.7 Het verkrijgen van ultrahoogvacuüm 374
  Oefeningen bij hoofdstuk 4
  
  Hoofdstuk 5 Drukmeting
  5.1 Inleiding 385
  5.2 Absolute drukmeters 388
  5.2.1 U-buis manometer 388
  5.2.2 McLeodmanometer 391
  5.2.3 Knudsenmanometer 395
  5.3 Mechanische (aneroïde) manometers 403
  5.3.1 Bourdon manometer 403
  5.3.2 Capsuleveermanometer 405
  5.3.3 Mechanische membraanmanometer 406
  5.3.4 Piëzo-resistieve membraanmanometer 407
  5.3.5 Condensatormembraanmanometer 411
  5.4 Viscositeitsmanometers 415
  5.4.1 Spinning rotor manometer 415
  5.4.2 Kwartskristal frictiemanometer 419
  5.5 Warmtegeleidingsmanometers 422
  5.5.1 Principe en werking 422
  5.5.2 Configuraties en meetmethodes 430
  5.6 Ionisatiemanometers met hete kathode 435
  5.6.1 Principe en werking 435
  5.6.2 Eigenschappen 443
  5.6.3 Configuraties 450
  5.7 Ionisatiemanometers met koude kathode 458
  5.7.1 Principe en werking 458
  5.7.2 Eigenschappen 462
  5.7.3 Configuraties 464
  Oefeningen bij hoofdstuk 5
  
  Hoofdstuk 6 Partiële drukmeters en gasanalyse
  6.1 Inleiding 471
  6.2 De ionenbron 473
  6.3 Het massa-analyse gedeelte; scheidend vermogen 480
  6.4 180° sectorveldspectrometer 485
  6.5 Quadrupool massaspectrometer 492
  6.6 Autoresonant trap massaspectrometer 500
  6.7 De ionencollector; electron multipliers 506
  6.8 Interpretatie van restgasspectra 510
  6.9 Spectrumanalyse 515
  6.10 Spectra van systemen 519
  Oefeningen bij hoofdstuk 6
  
  Hoofdstuk 7 Metingen aan pompeigenschappen
  7.1 Inleiding 527
  7.2 Het meten van de bereikbare einddruk 527
  7.3 Pompsnelheidsmetingen 529
  7.3.1 Constant volume methode 529
  7.3.2 Constante druk methode 533
  7.4 Pompsnelheidsmetingen aan een (ultra)hoogvacuümpomp 536
  7.5 Het meten van de compressieverhouding 538
  Oefeningen bij hoofdstuk 7
  
  Hoofdstuk 8 Dichtheidscontrole
  8.1 Inleiding 541
  8.2 Begripsvorming 542
  8.3 Lekdetectiemethoden 544
  8.3.1 Overdrukmethodes 545
  8.3.2 Onderdrukmethodes 547
  8.3.3 Atmosfeermethode versus ‘bombing’ 551
  8.4 Het gebruik van helium als testgas 553
  8.5 Symptomen van lekkage in systemen 556
  8.6 Het lektesten en lekzoeken 559
  8.7 Heliumlekzoekers 560
  8.7.1 De massaspectrometer 560
  8.7.2 De pompgroep 562
  8.7.3 Responstijd 565
  8.7.4 Gevoeligheid 568
  8.7.5 Testlek 570
  8.8 Lektesten van systemen met totaaldrukmer of RGA 571
  8.9 Snuffelsystemen 574
  8.9.1 Heliumsnuffeltester 575
  8.9.2 Waterstoflekdetector 576
  8.9.3 Penningsnuffelaar 577
  8.9.4 Halogeenlekdetector 578
  8.9.5 Multigas snuffelsystemen 580
  8.10 Het lekzoeken van complete vacuümsystemen 582
  8.11 Enkele richtlijnen voor het zoeken naar en voorkomen van lekken 591
  Oefeningen bij hoofdstuk 8
  
  Hoofdstuk 9 Verbindingen en componenten
  9.1 Inleiding 597
  9.2 Losneembare verbindingen 597
  9.2.1 Flenzen met elastomeerafdichting 598
  9.2.2 Het Pneurop flenzensysteem 602
  9.2.3 Flenzen met metaalafdichting 603
  9.2.4 Bekende flensconstructies voor metaalafdichting 603
  9.3 Permanente verbindingen 606
  9.3.1 Lassen 606
  9.3.2 Solderen 611
  9.3.3 Metaal-glas en metaal-keramiek verbindingen 614
  9.3.4 Lijmen 614
  9.4 Vacuümdoorvoeren 615
  9.4.1 Elektrische doorvoeren 615
  9.4.2 Mechanische doorvoeren 616
  9.4.3 Manipulatoren 620
  9.4.4 Vloeistofdoorvoeren 621
  9.4.5 Kijkvensters 621
  9.5 Afsluiters 622
  9.5.1 Afdichtingsconstructies 622
  9.5.2 Bewegingsmechanismen 625
  9.5.3 Uitvoeringsvormen 625
  9.6 Gasinlaatsystemen 629
  9.6.1 Naaldventielen 629
  9.6.2 All metal’ (uhv) doseerventielen 630
  9.6.3 Permeatieventielen 631
  9.6.4 Mass flow controllers 633
  9.7 Balgen 634
  9.7.1 Golfbalg 635
  9.7.2 Membraanbalg 635
  
  Hoofdstuk 10 Materiaalkeuze, smering, reiniging, werkdiscipline
  10.1 Algemene materiaalkeuze overwegingen 636
  10.2 Vacuümtechnische eigenschappen van materialen 637
  10.3 Ontgassing van oppervlakken 640
  10.4 Ontgassing vanuit de bulk 641
  10.5 Het meten van ontgassing 642
  10.6 Gasdoorlaatbaarheid 644
  10.7 Dampdruk van materialen 647
  10.8 Ontleding van materialen 653
  10.9 Samenvatting ontgassingsverschijnselen 655
  10.10 Specifieke keuze overwegingen metalen en legeringen 656
  10.11 Specifieke keuze overwegingen glas 660
  10.12 Specifieke keuze overwegingen keramiek 662
  10.13 Specifieke keuze overwegingen kunststoffen 664
  10.14 Smeermiddelen in de vacuümtechniek 669
  10.14.1 Droge smering 671
  10.14.2 Natte smering 672
  10.15 Reinigingstechnieken 672
  10.15.1 Bulkontgassing 673
  10.15.2 Het fysisch oppervlak 673
  10.15.3 Verontreiniging aan oppervlakken 673
  10.15.4 Geadsorbeerde gassen en dampen 677
  10.16 Werkdiscipline 679
  10.16.1 Wat schoon is moet schoon blijven 679
  10.16.2 Pompprocedures 680
  10.16.3 Bedieningsfouten en storingen 681
  
  Appendices
  A Eenheden en symbolen 683
  B Tabellen en grafieken 687
  C ISO-symbolen voor vacuümonderdelen 702
  D Eigenschappen en toepassingen van materialen 707
  
  Antwoorden bij de oefeningen 713
  
  Uitwerkingen bij de oefeningen 719
  
  Trefwoordenregister 740
• Reviews (9 uit 2 reviews)
  
  

  03-12-2018
  Doelmatig naslagwerk, compleet en up-to-date.
  Het 'Basisboek Vacuumtechniek' vormt een onmisbare hulpbron voor iedereen die werkzaam is in vacuumgerelateerde research, instrumentatie, ontwikkeling, productie of marketing. Het boek omvat alle relevante onderwerpen in het moderne vacuumveld en stelt zo de lezer in staat de problemen te begrijpen die samenhangen met het ontwerpen van vacuumsystemen, drukmetingen, lekdetectie, enz. Het maakt de lezer tevens vertrouwd met op de markt verkrijgbare pomptypes, drukmeters en overige vacuumonderdelen. Drie inleidende hoofdstukken behandelen de kinetische gastheorie, gaswetten, de interactie tussen gassen en vaste stof oppervlakken en gasstromingsverschijnselen. Op deze manier wordt de lezer voorbereid op het omvangrijke middengedeelte van het boek dat vacuumpompen en pompsystemen beschrijft alsmede de drukmeting en gasanalyse waarmee het vacuum worden beoordeeld, gekarakteriseerd en gecontroleerd. De doorwrocht beargumenteerde analyse van een door de auteurs zelf gemeten restgasspectrum verdient alle lof. Deze hoofdstukken worden gevolgd door uitgebreide aandacht voor lekdetectie, vacuum-afsluiters en -componenten en een overzicht van overwegingen van diverse aard die leiden tot systeemontwerp. Het boek besluit met een gedegen hoofdstuk over reinigings- en veiligheidsproblemen en een reeks van nuttige tabellen. Als naslagwerk is het boek doelmatig en biedt het alle informatie die nodig is om beslissingen te nemen bij het ontwerpen, bedienen en onderhouden van vacuumsystemen. Om ook als cursusboek te kunnen dienen, is het boek opgezet met een unieke "getrapte" structuur: een ware vondst. Ik heb nog nooit zo'n simpele oplossing met kantlijnstrepen gezien, om onderscheid te maken tussen teksten voor de hoger resp. middelbaar afgestudeerde lezer. En zowel met als zonder kantlijnteksten bezit het boek de juiste samenhang. De boekstijl is duidelijk, overzichtelijk en gemakkelijk te lezen. Studenten, ingenieurs en onderzoekers die te maken krijgen met het vacuum-vakgebied, zullen dit boek een uitstekende introductie vinden naar de moderne vacuumfysica en de huidige vacuumpraktijk. Kortom: Een echte 'must-have' voor iedereen die met vacuum werkt.
  
  

     Als het ware twee-boeken-in-één
  
  Geplaatst door Prof dr Aart W. Kleijn, Center of Interface Dynamics for Sustainability, Chengdu Development Center of Science and Technology, Chengdu, China
  Waardeert het boek met een 9 uit 10

  ---

  
  

  27-11-2018
  Gezaghebbend, zeer compleet en helemaal bij de tijd
  Dit boek biedt een duidelijk, gezaghebbend en uitgebreid overzicht van de vacuumfysica en -techniek met al zijn ins en outs. Na een inleiding in de kinetische gastheorie, gevolgd door aandacht voor interactie van gassen met vaste oppervlakken en gasstroming door buizen en openingen, behandelen de auteurs een breed scala aan vacuumpompen en (partiele) drukmeters, inclusief hun werkingsprincipes. Dit gebeurt op zo'n educatieve en natuurlijke manier dat het materiaal zelfs toegankelijk is voor leken in de vacuumwetenschap en -technologie. De lezer vindt gedetailleerde informatie over lekdetectie, restgasanalyse, afdichtingstechnieken en uitgebreide informatie over de geschiktheid van verschillende materialen voor vacuumgerelateerde toepassingen. De vele illustraties, afbeeldingen, oefeningen en gedetailleerde beschrijvingen maken dit boek een onmisbaar en compleet naslagwerk voor iedereen die actief bezig is met of geinteresseerd is in vacuum vanaf het niveau van student tot ingenieur en wetenschapper.
  
  

     Uitstekend cursusboek
     Unieke \"getrapte\" opbouw
  
  Geplaatst door Prof dr ir Harold J.W. Zandvliet, MESA+ Instituut voor Nanotechnology, Universiteit Twente
  Waardeert het boek met een 9 uit 10