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Planung und Inbetriebnahme eines Ofens zum Ausheizen von Ultrahochvakuumbauteilen Technische Hochschule Wildau Fachbereich Ingenieurwesen / Wirtschaftsingenieurwesen.

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Präsentation zum Thema: "Planung und Inbetriebnahme eines Ofens zum Ausheizen von Ultrahochvakuumbauteilen Technische Hochschule Wildau Fachbereich Ingenieurwesen / Wirtschaftsingenieurwesen."—  Präsentation transkript:

1 Planung und Inbetriebnahme eines Ofens zum Ausheizen von Ultrahochvakuumbauteilen Technische Hochschule Wildau Fachbereich Ingenieurwesen / Wirtschaftsingenieurwesen Studienrichtung Physikalische Technik Erarbeitet am DESY-Zeuthen Sebastian Philipp

2 Gliederung Zielstellung und Anforderungen Vakuumphysikalische Betrachtungen Grundlegender Aufbau Thermische Isolation Temperaturverteilung Druckanalyse Sebastian Philipp

3 Zielstellung und Anforderungen Verringerung der Ausgaszeiten von Vakuumbauteilen Gleichmäßige Temperaturverteilung im Bauteil Evakuierung des Bauteils während des Ausheizens Eignung für typische Bauteilgrößen Flexibler Standort Sebastian Philipp

4 Vakuumphysikalische Betrachtung Sebastian Philipp desorbiertes Gasteilchen adsorbiertes Gasteilchen absorbiertes Gasteilchen Wandteilchen Bauteilwand Vakuum

5 Grundlegender Aufbau Sebastian Philipp 5 Bauteil Ofen Vakuumpumpe

6 Thermische Isolation Sebastian Philipp Senkung des Energieverbrauchs Gewährleistung eines homogene Temperaturfeldes Arbeitsschutz

7 Thermische Isolation Arten des Wärmetransports Sebastian Philipp Wärmeleitung Konvektion Wärmestrahlung

8 Thermische Isolation Aufbau des Ofens Sebastian Philipp

9 Thermische Isolation Aufbau des Ofens Sebastian Philipp Edelstahlblech (400°C) δ=1mm λ=21W/(m K) Promalight 1000 (400°C) δ=30mm λ=0,026W/(m K) Aluminiumblech (100°C) δ=1,5mm λ=146W/(m K) Aluminiumblech (100°C) δ=1mm λ=146W/(m K) Luft (100°C) δ=23,5mm λ=0,032W/(m K) R1 R2 R3 R4 R5

10 Thermische Isolation Aufbau des Ofens Sebastian Philipp Abstandshülse (400°C) A=59,7mm² δ=33mm λ=21W/(m K) Strebe (200°C) A=125mm² δ=200mm λ=18W/(m K) Strebe (200°C) A=125mm² δ=142,5mm λ=18W/(m K) Anschlagstück (100°C) A=450mm² δ=27,5mm λ=119W/(m K) Abstandsstück (100°C) A=54,8mm² δ=18,5mm λ=16W/(m K) R6 R9 R7 R8 R10

11 Thermische Isolation Aufbau des Ofens Sebastian Philipp Edelstahlblech (400°C) A=0,84m² δ=1,5mm λ=21W/(m K) Abstandshülse (400°C) A=59,7mm² δ=30mm λ=21W/(m K) Promalight 1000 (400°C) A=0,84m² δ=30mm λ=0,026W/(m K) Grundplatte (100°C) A=0,84m² δ=20mm λ=146W/(m K) R12R14 R11R13

12 Thermische Isolation Testergebnisse Sebastian Philipp Positionberechnetgemessen Seitenwand 50,5°C61°C Oberseite 52°C55,5°C Unterseite 81°C80°C

13 Temperaturverteilung Messergebnisse an einem Bauteil Sebastian Philipp

14 Druckanalyse Sebastian Philipp

15 Druckanalyse Sebastian Philipp

16 Sebastian Philipp 16

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Sebastian Philipp 17

18 Thermische Isolation Testergebnisse Sebastian Philipp Positionberechnetgemessen Seitenwand 67,5°C94,5°C Oberseite 70,5°C72,5°C Unterseite 138°C110°C

19 Thermische Isolation Aufbau des Ofens Sebastian Philipp SeitenwändeOberseiteUnterseite

20 Temperaturverteilung Regelungsbeschreibung Sebastian Philipp w(t) – Führungsgröße e(t) – Regelabweichung y(t) – Stellgröße z(t) – Störgröße x(t) - Regelgröße

21 Temperaturverteilung Messergebnisse an einem Bauteil Sebastian Philipp


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