Analýza proudění plynů při čerpání vakua pro nově navržený scintilační detektor - Poruban, Milan (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2014)
Cílem této diplomové práce je nastudovat problematiku enviromentální rastrovací elektronové mikroskopie a čerpání plynu při vytváření vakua v nově navrženém scintilačním detektoru. Dále vytvořit model nově navrženého scintilačního detektoru a nasimulovat a zanalyzovat čerpání plynu v diferenciálně čerpané komoře detektoru. Teoretická část se zabývá problematikou elektronové mikroskopie, zdroji elektronů, elektronovou optikou a detektory sekundárních elektronů. Dále je v práci uvedeno jaké signály vznikají po dopadu elektronového svazku na povrch pevné látky. V další části je rozebrána problematika proudění tekutin a rovnice popisující proudění v řešené komoře. Dále vliv plynného prostředí na trajektorii primárních elektronů, protože dochází ke srážkám primárního svazku s atomy a molekulami plynu. Další část se zabývá vytvářením, kvalitou a významem sítě v matematickém modelování. Popsaná je i metoda konečných objemů použita pro výpočet diferenciálních rovnic popisujících proudění plynů v prostorách detektoru. Praktická část spočívá ve vytvoření modelu scintilačního detektoru a analyzování proudění plynu při čerpání vakua v nově navrženém scintilačním detektoru. V závěru jsou porovnány výsledky simulací proudění plynu pro různé varianty clonek a různé tlaky na hrdle scintilačního detektoru navrženy pro optimální funkci detektoru. Výstupem této diplomové práce je model nově navrženého scintilačního detektoru s optimalizovanými tvary clonek podle požadavků na funkci.

The aim of this thesis is to study the issue of eniveromental scanning electron microscopy and pumping gas to create vacuum in the newly designed scintillation detector. Further, creating a model of recently proposed scintillation detector and simulating and analyzing pumping gas in differentially pumped chamber of detector. The theoretical part deals with electron microscopy, electron sources, electron optics and secondary electrons detectors. It is also presented which signals are generated by the electron beam on the surface of a solid. Further fluid flow issues and equations describing the flow in the solved chamber are dismantled. Furthermore, the impact of gaseous environment on the trajectory of primary electrons, because there are collisions of primary beam with atoms and molecules of gas. The following section discusses creating, quality and importance of the network in mathematical modelling. A method of a final volume used to calculate the differential equations describing the flow of gas at the premises of the detector is described . The practical part consists in creating a model of scintillation detector and analyzing the gas flow in drawing a vacuum in the newly designed scintillation detector. At the end the simulation results of gas flow are compared for different variants of apertures and various pressures on the neck of a scintillation detector designed for optimum performance of the detector. The outcome of this thesis is model of newly designed scintillation detector with optimized shapes of apertures according to functional requirements.
Analysis of the gas flow when pumping vacuum for newly designed scintillation detector
Keywords: Elektronová mikroskopie; scintilační detektor; diferenciálně čerpaná komora; modelování proudění tekutin; metoda konečných objemů; Electron microscopy; scintillation detector; differentially pumped chamber; the fluid flow modelling; finite volume method.