вакуумная техника 2013x

Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Московский институт электроники и математики Национального
исследовательского университета "Высшая школа экономики"
Факультет Электроники и телекоммуникаций
Программа дисциплины
«Вакуумная техника»
для направления 210100.62 «Электроника и наноэлектроника», спецализация
«Электронное машиностроение» подготовки бакалавра
Автор программы:Быков Д.В.,д.т.н., профессор, dbykov@hse.ru
Одобрена на заседании кафедры
«Электроника и наноэлектроника»
Зав. кафедрой К.О. Петросянц____________________
«____»____________ 2013г.
Рекомендована профессиональной коллегией
УМС по электронике
Председатель С.У. Увайсов_______________________
«____»____________ 2013г.
Утверждена Учёным советом МИЭМ
Ученый секретарь В.П. Симонов __________________
.
«____»_____________2013г.
Москва, 2013
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.
.
Область применения и нормативные ссылки
Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к
знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину,
учебных ассистентов и студентов направления подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавров изучающих дисциплину « Вакуумная и криогенная
техника».
Программа разработана в соответствии с:
. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО НАПРАВЛЕНИЮ
ПОДГОТОВКИ 210100 ЭЛЕКТРОНИКА И НАНОЭЛЕКТРОНИКА
(КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) "БАКАЛАВР")
(в ред. Приказов Минобрнауки РФ от 18.05.2011 N 1657,
от 31.05.2011 N 1975);
. Образовательной программой 210100 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра;
 Рабочим учебным планом университета по направлению 210100 «Электроника
и наноэлектроника» подготовки бакалавра; утвержденным в 2013г.
Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Вакуумная техника» являются: изучение теоретических и прикладных основ вакуумной техники, в том числе: научных основ вакуумной
техники, принципа действия и конструкции устройств для получения низких давлений,
способов измерения низких давлений, технологии получения высокого вакуума, областей
применения вакуумной техники.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен:
 Знать: Физические основы вакуумной техники. Принцип действия устройств и
оборудования для получения и измерения низких давления. Свойства разреженных газов..
 Уметь: Производить расчеты основных характеристик вакуумных систем. Выбирать оборудование и компоненты вакуумных систем для достижения заданных параметров давления и состава остаточной среды .
 Иметь навыки (приобрести опыт): Применения современного вакуумного оборудования.
В результате освоения дисциплины студент осваивает следующие компетенции: ОК-10, ПК- 1,2,3,18,19,20,21.
Место дисциплины в структуре образовательной программы
Б3 Профессиональный цикл. Базовые знания курса общей физики и химии по вопросам молекулярно-кинетической теории газов, фазовых переходов, конденсированного состояния твердого тела, метрологии, материалов электронной техники.
Необходимо знать основные газовые законы понятие «идеального газа», законы
сорбции, растворения и диффузии газов в твердых телах, законы термодинамики.
Необходимо уметь определять распределение молекул по скоростям, определять
среднюю длину свободного пробега молекул, кинетическую энергию молекул. Обладать способностью определять границы применения понятия «идеальный газ».
Данная дисциплина является предшествующей для изучения физических основ электроники, основ технологии электронной компонентной базы, вакуумной и плазменной электроники, физических основ ионно-плазменной технологии, технологии и
оборудования для нанесения тонких пленок.
Тематический план учебной дисциплины
[Тематический план отражает содержание дисциплины (перечень разделов), структурированное по видам учебных занятий с указанием их объемов в соответствии с РУП]
[ Таблица для дисциплин, закрепленных за одной кафедрой]
№
1
2
3
4
5
Название раздела
Введение
Предмет дисциплины и ее задачи, история
развития вакуумной техники
Основные сведения из молекулярнокинетической теории.
Понятие о вакууме, распределение молекул по скоростям, энергия молекул, давление газа, частота падения молекул на поверхность, средняя длина свободного пробега молекул, число Кнудсена.
Физические процессы в вакууме.
Внутреннее трение, теплопроводность газов, диффузия газов, тепловая транспирация. Режимы течения газов, поток газов,
объемная скорость течения, проводимость
вакуумных систем, основное уравнение
вакуумной техники.
Режимы течения газов, поток газов, объемная скорость течения, проводимость вакуумных систем, основное уравнение вакуумной техники.
Газы на поверхности и в объеме твердых
тел.
Сорбция газов, испарение и конденсация,
Всего
часов
Аудиторные часы
ПрактиЛекСемические
ции
нары
занятия
Самостоятельная
работа
10
4
6
10
4
6
10
4
6
16
4
6
6
16
4
6
6
6
7
8
9
растворимость и диффузия газов в твердых
телах.
Получение вакуума.
Общая характеристика вакуумных насосов. Насосы: объемные, молекулярные,
пароструйные, геттерные, геттерноионные и криогенные.
Измерение общего давления. течеискание.
Механические и гидростатические преобразователи, тепловые, ионизационные и
магнитные преобразователи.
Измерение парциальных давлений, течеискание.
Магнитные, резонансные и времяпролетные газоанализаторы, течеискатели.
Конструкционные элементы вакуумных
систем. Вакуумные установки.
Материалы вакуумных систем, вакуумные
соединения, камеры и трубопроводы, запорно-регулирующая аппаратура, вводы в
вакуум, типы вакуумных установок.
Итого:
22
4
12
6
22
4
12
6
22
4
12
6
16
4
6
6
144
36
54
54
6. Формы контроля знаний студентов
Тип
контроля
Текущий
Промежуточный
Итоговый
Форма
контроля
контроль
активности на
лекциях
Контрольная работа,
лабораторные
работы
экзамен
Модуль
Параметры
3
ответы на вопросы, участие в дискуссиях
4
решение задач, защита лабораторных
работ
4
ответы на вопросы в билете
7.Порядок формирования оценок по дисциплине
текущий контроль предусматривает учет активности студентов в ходе проведения
лекций, участие в дискуссиях, консультации с преподавателями по выбору тематики домашних занятий и подготовки к лабораторным работам и т.п.;
промежуточный контроль предусматривает защиту домашнего задания и лабораторных работ;
итоговый контроль проводится в форме ответов на вопросы в билете
Итоговая оценка формируется как взвешенная сумма оценки, накопленной в течение курса, оценки контрольной работы и оценки защиты лабораторных работ.
Накопленная оценка (НО) (максимум 10 баллов) включает оценку за работу на лекциях
(Олекц.), контрольной работы (Оконтр.) и защиту лабораторных работ(Олаб.) и формируется
по следующему правилу:
НО=0,25Олекц...+0,25Оконтр + 0,5Олаб.
Итоговый экзамен(ИЭ) (максимум 10 баллов): ответ на вопросы в билете
Итоговая оценка (ИО) (максимум 10 баллов) по курсу определяется с учетом накопленной оценки (с весом 0,4) и оценки за экзамен в конце курса (с весом 0,6) по следующей
формуле:
ИО = 0,4*НО + 0,6*ИЭ
Все округления производятся в соответствии с общими математическими правилами.
Оценки за курс определяются по пятибалльной и десятибалльной шкале.
Количество
набранных баллов
9,5-10
8,5-9,4
7,5-8,4
6,5-7,4
5,5-6,4
4,5-5,4
3,5-4,4
2,5-3,4
1,5-2,4
0–1,4
Оценка по десятибалльной шкале
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Оценка по пятибалльной
шкале
отлично
отлично
отлично
хорошо
хорошо
удовлетворительно
удовлетворительно
неудовлетворительно
неудовлетворительно
неудовлетворительно
Критерии оценки знаний, навыков
Активность на лекциях и лабораторных занятиях оценивается по следующим
критериям:
 Ответы на вопросы, предлагаемые преподавателем;
 Решение задач;
 Защита лабораторных работ;
 Участие в дискуссии по предложенной проблематике.
8.Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми ( последующими ) дисциплинами.
№
п
/п
Наименование обеспечиваемых дисциплин
№№ разделов
данной дисциплины
необходимых для изучения обеспечиваемых дисциплин
1
2
3
4
5
1
Технология и оборудование получения тонких
пленок
2
Физические основы ионно-плазменной технологии
3
Физика поверхности и материаловедение тонких
пленок
1
2
4
6
2
2
3
3
5
8
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература: «Вакуумная техника», Розанов Л.Н., «Высшая школа»,
М.2007;
, «Вакуумная техника»,справочник, М., изд-во «Машиностроение»2009.
б) дополнительная литература: «Справочник по вакуумной технике и технологиям», под ред. Д. Хоффман, Б. Сингха, Дж. Томаса, «Техносфера», М., 2011,
«Предварительный расчет сложных вакуумных систем» . учебное пособие,Д.В. Быков,
С.Б. Нестеров, Н.Р. Сабирзянов, МИЭМ, М., 2002.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины: лаборатория вакуумной техники
10.Методические рекомендации по организации изучения дисциплины: Теоретические основы вакуумной техники, получение вакуума, вакуумные установки, метрология, материалы электронной техники. Выполнение и защита лабораторных работ.
Автор программы
__________________ проф. Д.В. Быков
8