2C0VX5MU5 XX VA KU UMIST ČASOPIS ZA VAKUUMSKO ZNANOST, TEHNIKO > IN TEHNOLOGIJE, VAKUUMSKO METALURGIJO, TANKE PLASTI, V. POVRŠINE IN FIZIKO PLAZME Ty.XL. The modular pumping station will fit your application ► Easy adaptation to your vacuum process ► No additional control necessary ► Integration in Profibus control PFEIFFER I VACUUM Pfeiffer Vacuum Austria GmbH Phone +43 (0) 1 8941 704 ■ Fax +43 (0) 1 8941 707 • office@pfeiffer-vacuum.at • www.pfeiffer-vacuum.net SCAN d.o.o. Slovenija Phone: +386 (0) 4-27 50 200 • Fax +386 (0) 4-27 50 240 • scan@siol.net • www.scan.si VSEBINA ČLANKI_ * Termična analiza tankih plasti (2. del) (R. Cerc Korošec, P. Bukovec) ................................................................4 * Magnetronska ionsko-razprševalna črpalka (A. Vesel, M. Mozetič) ....................................................................10 * Termodinamika površin trdnih snovi (L. Čakare-Samardžija)..............................................................................13 * Prvih osemdeset let spektroskopije Augerjevih elektronov (S. Južnič) ................................................................21 NOVA KNJIGA * Dr. Jože Gasperič: Nasveti za uporabnike vakuumske tehnike ...................................... 20 NASVETI_ * Pospešeno ohlajanje obdelovancev v vakuumu (V. Nemanič, B. Zajec) ............................... 29 JUBILEJ_ * Prof. dr. Anton Zalar - šestdesetletnik........................................................ 31 DRUŠTVENE NOVICE * Mednarodna zveza IUVSTA, sodelovanje z njo in druge mednarodne aktivnosti DVTS v zadnjem obdobju..... 32 * Zapisnik o poteku občnega zbora DVTS...................................................... 33 * Nagovor novega predsednika DVTS dr. Janeza Šetine............................................ 34 Obvestilo / Naročnike Vakuumista prosimo, \ / da čim prej poravnate naročnino \ I za leto 2003. i V Cena številk, kolikor jih bo izšlo y \v letu, je 3000,00 tolarjev.^' Uredniški odbor: mag. Andrej Demšar, dr. Jože Gasperič (urednik za področje vakuumske tehnike in sistemov), dr. Bojan Jenko, dr. Monika Jenko (urednica za področje vakuumske metalurgije), dr. Stanislav Južnič, dr. Janez Kovač, dr. Ingrid Milošev, dr. Miran Mozetič, dr. Vinko Naklada: 400 izvodov SPONZORJI VAKUUMISTA: - Ministrstvo za šolstvo, znanost in šport, Urad za znanost - Ministrstvo za šolstvo, znanost in šport, Urad za šolstvo - PFEIFFER Vacuum Austria GmbH VAKUUMIST Izdaja Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije Glavni in odgovorni urednik: dr. Peter Panjan Uredniški odbor: mag. Andrej Demšar, dr. Jože Gasperič (urednik za področje vakuumske tehnike in sistemov), dr. Bojar Jenko (urednica za področje vakuumske metalurgije), dr. Stanislav Južnič, dr. Janez Kovač, dr. Ingrid Milošev, dr. Miran Nemanič, dr. Miha Čekada, dr. Boris Orel, mag. Andrej Pregelj, dr. Janez Šetina in dr. Anton Zalar Tehnični urednik: Miro Pečar Lektor: dr. Jože Gasperič Korektor: dr. Miha Čekada Naslov: Uredništvo Vakuumista, Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije, Teslova 30, 1000 Ljubljana, tel. (01) 477 66 00 Elektronska pošta: DVTS.group@guest.arnes.si Domača stran DVTS: http://www2.arnes.si/~ljdvts/ Številka transakcijskega računa pri NLB: 02083-0014712647 Oblikovanje naslovne strani: Ignac Kofol Tisk: Littera picta, d.o.o., Rožna dolina, c. IV/32-36, 1000 Ljubljana TERMIČNA ANALIZA TANKIH PLASTI (2. del) Romana Cerc Korošec, Peter Bukovec Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, AškerCeva 5, 1000 Ljubljana, Slovenija. POVZETEK Velikost optiCne modulacije nikeljoksidnih tankih plasti je pri procesu obarvanja in razbarvanja moCno odvisna od stopnje termiCne obdelave teh plasti. Premalo termiCno obdelane plasti se kmalu ne razbarvajo veC popolnoma. Po drugi strani pa je optiCna modulacija plasti, ki so bile izpostavljene previsoki temperaturi, majhna. Tako je smiselno iskati optimalno temperaturo in Cas toplotne obdelave. V prispevku opisujemo optimizacijo elektro-kromnega odziva nikeljoksidnih tankih plasti, pripravljenih iz NiSO4-prekurzorja po sol-gel postopku, s termogravimetriCno analizo. Iz dinamiCnih TG-meritev tankih plasti doloCimo temperaturo, iz izotermnih pa možni Cas termiCne obdelave. Postopek omogoCa pripravo termiCno razliCno obdelanih tankih plasti, pri katerih lahko spreminjamo razmerje med termiCno neobdelano amorfno fazo in nanokristaliniCnim nikljevim oksidom, ki nastaja med toplotno obdelavo. Elektrokromne lastnosti pripravljenih plasti je nato treba doloCiti s spektroelektro-kemijskimi merjenji. Thermal analysis of thin films (Part II) ABSTRACT The magnitude of the optical modulation of nickel oxide thin films after the colouring/bleaching process depends strongly on the degree of thermal treatment of these films. When they are insufficiently heat-treated, they soon lose their ability to bleach to the initial value. On the other hand, their optical modulation is poor, when they are exposed to too high temperature. This behaviour therefore makes it essential to search for the optimal temperature and duration of heat treatment. The optimization of the electrochromic response of nickel oxide thin films, prepared from NiSO4 precursor via the sol-gel route is described in this article, using thermogravimetric analysis. The temperature of heat treatment was chosen from dynamic TG measurements, and the duration of heat-treatment from isothermal ones. The described procedure enables the preparation of thin films thermally treated to a different extent where the ratio between the thermally undecomposed amorphous phase and nanocrystalline nickel oxide, which is formed during the heat treatment, is varied. The electrochromic response of these films should be determined using additional spectroelectrochemical measurements. 1 UVOD Lastnost elektrokromnih materialov je reverzibilna in obstojna sprememba optiCnih lastnosti, ki jo dosežemo s spremembo elektriCnega potenciala (1,2). Elektrokromni proces v tanki plasti nikljevega oksida je posledica reverzibilne redoks reakcije, kjer je reducirano stanje (Ni2+) brezbarvno, oksidirano (Ni3+) pa temno rjavo (2). V množici oksidov prehodnih elementov, ki izražajo anodni ali katodni elektrokro-mizem, je nikljev oksid kot predstavnik anodnih elektrokromnih materialov posebej zanimiv zaradi visoke vrednosti elektrokromne uCinkovitosti (od 35 cm2 C1 do 50 cm2 C1) (3). Tanke plasti nikljevega oksida, ki jih z razliCnimi fizikalnimi in kemijskimi postopki nanesemo na podlago, se med seboj razlikujejo v sestavi, strukturi, velikosti kristalitov, stopnji kristaliniCnosti, debelini... Posledica tega je, da njihove optiCne in elektrokemijske lastnosti ter stabilnost variirajo v širokem obmoCju. Plasti že med procesom nanašanja ali pa po njem toplotno obdelamo, da izboljšamo oprijemljivost na podlago in tanki plasti zagotovimo ustrezno strukturo. Ne glede na naCin priprave nikeljoksidnih plasti je znano, da je stopnja termiCne obdelave eden od kljuCnih parametrov, ki vpliva na velikost optiCne modulacije in stabilnost tanke plasti med veCkratnim procesom obarvanja in razbarvanja. Če je tanka plast izpostavljena previsoki temperaturi oz. da je na doloCeni temperaturi predolgo Casa, se njen elektrokromni odziv zelo zmanjša (4-7), v nekaterih primerih postane plast celo neaktivna (6,8,9). Pri termiCno neobdelanih tankih plasteh se med ciklanjem v alkalnem elektrolitu optiCna modulacija kmalu zniža glede na zaCetno vrednost(10,11), ali pa pride do odtapljanja tanke plasti s podlage (12,13). Primerno temperaturo in Cas toplotne obdelave lahko vCasih doloCimo s metodami termiCne analize, predvsem termogravimetrijo (TG) in diferenCno dinamiCno kalorimetrijo (DSC). Ker je termiCna analiza tankih plasti zahtevna tehnika (14), je bila za preuCevanje elektrokromnega odziva nikeljoksidnih tankih plasti le-ta narejena le za vzorca pripadajoCih prahov (8,15-18). TermiCna analiza praškastih vzorcev spada h klasiCnim analiznim tehnikam, saj se težave, na katere naletimo pri termiCni analizi tankih plasti (14) zaradi mnogo veCje koliCine preuCevanega vzorca ne pojavijo. TermiCni razpad tankih plasti pa se lahko zaCne pri nižjih temperaturah kot pri prahovih (19,20). V tem primeru iz TG- in DSC-meritev prahov ni mogoCe najti ustrezne razlage elektrokromnih, strukturnih in morfoloških lastnosti plasti, pri katerih je prišlo do termiCno induciranih sprememb pri nižji temperaturi. V prispevku primerjalno podajava rezultate dinamiCne in izotermne TG-analize vzorcev tankih plasti in prahov, pripravljenih iz nikeljsulfatnega prekurzorja po sol-gel-postopku z metodo potapljanja. Optimizacija toplotne obdelave tanke plasti poteka glede na njen elektrokromni odziv, v veliko pomoC pa so nam tudi dodatne metode za analizo tankih plasti(21). 2 EKSPERIMENTALNI DEL 2.1 Priprava tankih plasti in kserogelov Aktivno elektrokromno plast smo pripravili iz 0,5 M- raztopine nikljevega (II) sulfata, ki smo jo obarjali z 2,0 M-raztopino litijevega hidroksida do pH-vred- nosti 9,0. Suspenzijo smo centrifugirali. Dobljeno oborino smo peptizirali z ledocetno kislino do pH 4,5. Da bi dosegli želeno viskoznost sola, smo mu dodali destilirano vodo, ga sonificirali in filtrirali. Kserogel smo pripravili tako, da smo sol, iz katerega smo povlekli tanke plasti, nalili v petrijevko in počakali, da se je posušil. Tanke plasti na različnih podlagah smo pripravili s tehniko potapljanja s pripravo za vlečenje. Hitrost vlečenja podlage je bila 5 cm min-1. Za TG-meritve smo kot podlago uporabili objektno steklo (2 cm x 1 cm, debelina 1 mm), krovno steklo (Brandt, 24 mm x 40 mm) in aluminijevo folijo (Al-folija za gospodinjstvo, debelina 0,01 mm). Nanosi so bili obojestranski. Pred nanosom tanke plasti smo podlago omočili z omakalom. Za krovna in objektna stekla smo uporabili raztopino etolata v destilirani vodi (masni delež w = 0,01), za prevodna stekla in aluminijevo folijo pa raztopino teloksida v etanolu (w = 0,01). V objektno steklo debeline 1 mm smo približno pol centimetra pod robom izvrtali luknjico, da smo nato lahko steklo z nanesenim vzorcem s platinskim kavljem obesili na platinsko žičko termoanalizatorja. Robove krovnega stekla, kjer plast ni bila enakomerno nanesena, smo odrezali z diamantno konico, nato pa krovno steklo z nanesenim vzorcem strli med plastmi papirja. Koščki so morali biti dovolj majhni (nekaj mm2), da smo jih lahko nasuli v platinski lonček 150 ^L. Aluminijevo folijo, na katero je bila nanesena tanka plast, smo s škarjami narezali na majhne koščke velikosti približno pol krat pol cm in jih nato vstavili v lonček. Za spektroelektrokemijske analize smo tanko plast nanesli na prevodno steklo SnO2/F (plastna upornost 13 W). Po koncu nanašanja smo z destilirano vodo odstranili plast, ki je bila nanesena na neprevodni strani stekla SnO2/F. Velikost prevodnih stekel za spektroelektrokemijske meritve (3,5 cm x 1 cm) onemogoča termično obdelavo v TG-instrumentu, zato smo v tem primeru termično obdelavo izvedli v komorni peči Insturmentaria Zagreb (programator Iskraterm 2K). Temperaturo v peči smo dodatno nadzorovali s termočlenom Hanna HI 92701C, ki je bil umerjen v Laboratoriju za meritve v procesnem strojništvu (Fakulteta za strojništvo). 2.2 Merilne tehnike in postopki Termogravimetrične analize prahov kserogelov in tankih plasti na različnih podlagah so bile narejene na termonalizatorju Perkin Elmer TGA7 in Mettler Toledo TGA/SDTA 851e * v platinskih lončkih pre- mera 8 mm in pretoku zraka 100 mL min-1. Pri dinamičnih TG-meritvah je bila hitrost gretja 5 K min-1. Izotermne termogravimetrične krivulje so bile posnete z naslednjim temperaturnim programom: do želene izotermne temperature se je peč segrevala s hitrostjo 2 K min-1, na izotermni temperaturi je ostala 90 minut in se nato zopet segrevala do 350 °C s hitrostjo 2 K min-1. Pri vseh TG-krivuljah je bazna linija odšteta. Masa vzorcev kserogelov je bila približno 10 mg. Masa tankih plasti, nanesenih na različnih podlagah (tanka plast + podlaga) je za dinamične meritve vpisana v tabeli 1. Pri izotermnih meritvah je bila masa tanke plasti in krovnega stekla skupaj ~ 100 mg. Ciklovoltametrične in kronokolumetrične meritve smo izvedli s potenciostatom-galvanostatom EG&G PAR Model 273, ki smo ga upravljali z računalniškim programom Model 270 Electrochemical analysis Software. Meritve smo izvajali v merilni celici 50 mL domače izvedbe. V trielektrodnem sistemu smo kot delovno elektrodo vezali tanko plast elektrokromnega materiala, naneseno na prevodno prevodno steklo SnO2/F. Nasprotna elektroda je bila platinska žička, referenčna pa Ag/AgCl/nasičen KCl. Površina tankih plasti, kije bila med meritvami v stiku z 0,1-molarnim LiOH, je bila med 2 cm2 in 3 cm2. Ciklovoltametrične meritve tankih plasti so bile narejene v potencialnem območju od 0,00 V do 0,65 V glede na Ag/AgCl referenčno elektrodo s hitrostjo preleta potenciala 10 mV s-1. Pri kronokulometričnih meritvah smo tanko plast najprej obarvali pri potencialu 0,6 V glede na referenčno elektrodo (30 sekund), nato pa jo razbarvali pri potencialu 0,0 V (30 sekund). In-situ spektroelektrokemijske meritve UV-VIS smo opravili na spektrometru UV/VIS Perkin Elmer Lambda 2, povezanim s potenciostatom-galva-nostatom EG&G PAR Model 273. Spektroelektro-kemijsko celico smo vstavili v prostor za vzorec spektrofotometra. Kot ozadje smo posneli spekter celice, napolnjene z elektrolitom. Debelina plasti je bila določena s profilometrom Talysurf (Taylor Hobson). 3 REZULTATI IN DISKUSIJA Na sliki 1 sta prikazani dinamični termogravi-metrični meritvi kserogela ter tanke plasti, nanesene na krovno steklo. Od 25 °C do 240 °C poteka dehidratacija(21). Nad 240 °C se začne termični razpad acetatnih skupin, pri čemer nastaja nikljev oksid (21). Začetna temperatura termičnega razpada ("onset" *Princip merjenja TG/SDTA (SDTA pomeni single differential thermal analysis) je naslednji: pod nosilcem lončka, ki je povezan s tehtnico (ta meri izgubo mase), je vgrajen termočlen, ki meri temperaturo pod lončkom. Ce pred merjenjem vzorca naredimo meritev za prazen lonček (bazno linijo) v identičnih razmerah kot kasneje vzorec, nato pa od merjenih vzorcev odštejemo bazno linijo, dobimo podobno informacijo, kot jo da DTA. Prednost analize SDTA je, da hkrati dobimo informacijo o izgubi mase in entalpijskih spremembah. 100 80 ш § a s 60 40 204 200 - tanka plast, lianesena na krovno steklo kserogel 100,00 =3 8. 99,95 99,90 400 600 800 1000 77 "C Slika 1: Primerjava dinamičnih termogravimetričnih krivulj kserogela (leva ordinata) in tanke plasti (desna ordinata) masivne podlage smo v tem primeru tanko plast nanesli zaporedoma dvakrat). Uporaba aluminijeve folije za podlago omogoči bistveno zmanjšati razmerje S/F (tabela 1), zato z izbiro čim lažje podlage na odstotni skali povečamo merjeni efekt izgube mase. Le-ta je v primeru Al-folije okoli 1 %. Če je podlaga krovno steklo, doseže vrednost 0,1 % oz. pri objektnem steklu le 0,04 %. Po drugi strani pa je na miligramski skali velikost izgube mase največja v primeru, ko smo kot podlago uporabili objektno steklo (razlog smo že navedli). Kadar je izguba mase zelo majhna (0,030 mg, slika 2c), še vedno opazimo vzgonski efekt (povečanje mase), verjetno zaradi majhne spremembe pretoka plina skozi peč med merjenjen vzorca oz. bazne linije. vrednost) za tanko plast na krovnem steklu je 280 °C, za kserogel pa 300 °C. Tanko plast smo nanesli na tri različno masivne podlage: objektno in krovno steklo ter aluminijevo folijo. Dinamične TG-krivulje na teh podlagah so prikazane na sliki 2. Ne glede na uporabljeno podlago pri 300 °C opazimo izgubo mase, ki nastane zaradi termičnega razpada acetatnih skupin. Na osnovi predpostavke, da je odstotek razpada tanke plasti v tem območju enak kot pri kserogelu (34,5 %), lahko izračunamo začetno maso tanke plasti, masno razmerje med podlago in tanko plastjo (S/F) ter začetno maso tanke plasti, nanesene na cm2 podlage (m/A) -tabela 1. Razmerje m/A je približno dvakrat večje, če smo kot podlago uporabili objektno steklo (zaradi Tabela 1: Začetne mase vzorca (tanka plast + podlaga), razmerje mas med podlago in tanko plastjo (S/F) in začetna masa tanke plasti na cm2 podlage (m/A) Podlaga Začetna masa vzorca - tanka plast + podlaga (mg) S/F m/A (mg cm-2) Objektno steklo 406,352 1350 0,1 Krovno steklo 148,199 580 0,06 Alumijeva folija 4,373 50 0,06 Po termičnem razpadu acetatnih skupin ostane na podlagi nanozrnat kubični nikljev oksid (premer zrn med 2 nm in 3 nm). Prisotnosti amorfne faze ne moremo izključiti, vendar njen delež ne presega 10 %. V IR-spektru tanke plasti so poleg valenčnega nihanja nikelj-kisik prisotna še nihanja enovezno koordi- 100,2 100,0 99,8 99,6 99,4 99,2 99,0 200 TI "C 406,35 406,30 406,25 406,20 406,15 (a) OBJEKTNO STEKLO 100 200 300 400 77 °C 148,20 (b) KROVNO STEKLO (c) Al FOLIJA 148,10 148,05 0 100 200 300 400 0 100 200 300 ТГС TI°C Slika 2: Dinamične TG-krivulje tanke plasti (odstotna skala), nanesene na objektno steklo (a), krovno steklo (b) oz. aluminijevo folijo (c) niranih sulfatnih skupin. Te so najverjetneje vezane na nikljeve ione, ki so na površini zrn nanokristalitov ali pa v majhnem delu amorfne faze med zrni (21). Termični razpad sulfatnih skupin poteče pri vzorcu kserogela nad 600 °C, na dinamični TG-krivulji je zato vidna še ena stopnja v temperaturnem območju med 600 °C in 730 °C (slika 1). Tanke plasti na omenjenih podlagah nismo merili nad temperaturami, višjimi od 600 °C, saj se steklo prične mehčati, Al-folija pa pri 660 °C taliti. Izotermne termogravimetrične krivulje tankih plasti in kserogela pri temperaturi 270°C in 300 °C so prikazane na slikah 3 in 4. Temperaturi sta bili izbrani na osnovi rezultatov dinamičnih meritev. Po izotermi obdelavi pri 270 °C oz. 300 °C smo temperaturo v peči povišali do 350 °C, kjer termični razpad acetatnih skupin poteče do konca za oba vzorca, tanko plast in kserogel. Iz razmerja med izotermno izgubo mase vzorca pri izbranem času in izgubo mase po koncu razpada acetatnih skupin smo ocenili odstotek razpada (za 0 % smo vzeli začetek razpada acetatnih skupin, za 100 % pa maso na koncu razpada). Pri temperaturi 270 °C v času 15 minut termično razpade približno 50 % tanke plasti, v 30 minutah 80 % in v eni uri 100 %. Pri 300 °C je termični razpad končan po 12 minutah. Pri temperaturi 270 °C v času 60 minut razpade okoli 30 % amorfnega kserogela (slika 4). Pri 300 °C termični razpad kserogela poteče v 85 minutah. Z izmerjenimi izotermnimi TG-krivuljami lahko pripravimo več tankih plasti z različnim razmerjem med termično še nerazpadlo amorfno fazo in nanokristaliničnim NiO, ki začne nastajati med razpadom. Monokromatsko spreminjanje prepustnosti (X = 480 nm) toplotno različno obdelanih tankih plasti med ciklovoltameričnimi meritvami prikazuje slika 5. Med anodnim preletom potenciala pride pri potencialu od 0,4 V do 0,5 V do oksidacije Ni2+ v Ni3+. Pri tem procesu plast potemni in njena prepustnost za svetlobo se zmanjša. V nasprotni smeri preleta potenciala pride - masa vzorca in potek temperature za izoteimo pri 270 - masa vzorca in potek temperature za izotermo pri 300 *C 100,05 t 100,00-- 99,95-- - masa vzorca in potek temperature za izotermo pri 270 C - masa vzorca in potek temperature za izotermo pri 300 C 3? S 99,80 100 150 t! min 11 min Slika 4: Izotermni termogravimetrični krivulji kserogela do redukcije ionov Ni3+, kar vodi do osnovnega razbarvanega stanja. V prvem ciklu največjo spremembo prepustnosti opazimo pri tanki plasti, ki je bila na temperaturi 270 °C 15 minut. (43,1 %). Ta plast pa se pri redukciji ne razbarva popolnoma, saj je njena prepustnost za 1,9 % manjša kot na začetku cikla. Tanka plast, ki je bila izpostavljena izotermni temperaturi 30 minut, kaže do približno 100. cikla dobro reverzibilnost procesa Ni2+ ^ Ni3+. V 100. ciklu je sprememba prepustnosti med obarvanim in razbarvanim stanjem 51,5 %, vendar se po koncu 100. cikla ne razbarva več popolnoma (slika 5c). Odlično reverzibilnost elektrokromnega procesa kaže tudi v 100. ciklu plast, ki je bila eno uro izpostavljena temperaturi 270 °C. Sprememba prepustnosti med obarvanim in razbarvanim stanjem v prvem ciklu pri l = 480 nm je 25,7 %, do 100. cikla pa se poveča na 46,5 %. f I n 0,0 0,1 1 pm), so kapilarni učinki zelo majhni. Sklenemo lahko, da ukrivljenost površine delcev vpliva na njihov parni tlak, topnost in temperaturo taljenja. V vseh primerih je pomembna reakcijska površina. Ploščina površine s polmerom ukrivljenosti r je večja od ploščine površine z neskončnim polmerom (ravna površina). Če imamo površino s polmerom ukrivljenosti r, deluje topilo na veliko površino in majhno maso. Podobno je v primeru taljenja, kjer se delci z veliko površino in majhno maso stalijo hitreje. Slika 7: Meritev y z metodo ničelnega lezenja V energijskem ravnotežju v žici velja: mgdl = jdA, (24) Površina žice A = 2prl se spreminja zaradi spremembe polmera in dolžine: dA = 2p(rdl + Idr) (25) Pri tem je prostornina žice V = pr2l konstantna. Iz dV = 0 izhaja: dr =--dl 2l (26) S kombinacijo enačb (24), (25) in (26) dobimo: mg Y : nr (27) r Ko se vzorec raztegne, se spremeni površinska energija meje zrna: -SWmz= dGm 40 kJ/mol) Fizisorpcija (ДНаЉ < 40 kJ/mol) Slika 11: Shematski prikaz adsorpcije a I Xa Slika 12: Dve fazi a in ß, ki sta ločeni z medfazno mejno površino y dG = -S4T + V dp + jdA + E^idni (40) Diferencial Gibbsove proste energije lahko tudi zapišemo kot: dG1 = jdA + Adj + + 'Z^idni (41) Enačbi (40) in (41) izenačimo (T = konst, p = konst) in dobimo: + Ady = 0 (42) S preureditvijo in upoštevanjem enačbe (39) dobimo pomembno enačbo Gibbsove površinske energije: n dY = -X A dßi = Гi ' dßi kjer je Г površinska koncentracija [mol/m2] r i = n- = - iA dy дџ i (43) (44) dy = Г2 dß2, ali Г2 = - дџ (46) 2 / T Kemijski potencial topljencaje џ 2 = џ 0 + RT ln a 2. V območjih, kjer je koeficient aktivnosti komponente 2 konstanten, lahko pišemo: dß 2 = RTd ln X 2 (47) Tako je: г 2 =--l 2 RT dy dX 2T in odtod sledi: dy = -RTr2 dX2 (48) Iz enačbe (48) lahko ugotovimo, da z dodatkom topljenca (tj. X2) v sistem zmanjšamo površinsko ener- gijo medfazne mejne površine a - ß, topljenec pa se bo izločal (segregacija) predvsem na medfazni mejni površini. 7.2 Langmuirjeva adsorpcijska izoterma Langmuir je kot prvi (leta 1916) izpeljal kvantitativno teorijo adsorpcije plina. Privzel je, da trdna površina vsebuje določeno število adsorpcijskih površinskih mest. Stopnja prekritosti površine ф je enaka kvocientu med številom zasedenih površinskih mest No in celotnim številom površinskih mest Nc. Hitrost desorpcije s površine je m d = k dф in hitrost adsorpcije je m a = k a P(1 - ф) (49) (50) kjer je kd konstanta hitrosti adsorpcije in ka konstanta hitrosti desorpcije. Za raztopino iz dveh komponent [topilo(1) -topljenec(2)] velja: dy = —Гj ' dßj - Г2 ' dß2 (45) Gibbs je vpeljal pojem relativne adsorpcije. Privza-memo, da je adsorpcija ene od komponent, npr. komponente 1, na mejni površini (y), enaka nič (Г1 = 0). V tem primeru je adsorpcija druge komponente na tej površini relativna glede na komponento 1. Privzeli smo, da je Г1 = 0 , in iz enačbe (45) izhaja <ду л Slika 13: Langmuirjeva adsorpcijska izoterma Ob ravnotežju je md = m a in kd ф = ka p(1 - ф) Iz tega izhaja (slika 13): k a P KP ф= k d + k a P Kp + 1 ka kjer je K = — adsorpcijski koeficient. kd (51) (52) (53) Langmuireva adsorpcijska izoterma prikazuje zvezo med deležem prekrite površine in tlakom adsorpcijskega plina. Metode plinske adsorpcije so gravimetrične, kalorimetrične ali kromatografske. V eksperimentih adsorpcije lahko uporabimo vodno oziroma katerokoli drugo dobro definirano paro ali plin. S kombinacijo mikrokalorimetra in vakuumske tehtnice lahko danes spremljamo tudi zelo majhne spremembe na površini. 8 SKLEPI V zahtevnih tehnoloških procesih se snovi zaradi prisotnosti nečistoč, npr. vlage, lahko vedejo drugače, kot pričakujemo. Od lastnosti površin trdnih snovi in tekočin je odvisen potek različnih procesov raztapljanja, mešanja, oblaganja, omočenja, adsorpcije vlage itd. O lastnostih površine trdne snovi nam največ pove prosta površinska energija. Kljub pomembnosti in veliki praktični uporabnosti poznanja lastnosti površin obstaja le še malo analiznih metod, s katerimi lahko ocenimo lastnosti površine trdne snovi. 1V. Gontarev. Termodinamika materialov. Učbenik, Naravoslovnoteh-niška fakulteta, Ljubljana, 2000 2W. J. Moore. Physical chemistry. Fifth Edition. Longman Group Limited, London, 1996 3A. Moračevski, N. A. Smirnova, I. M. Balaševa, I. B. Pukinski, Termo-dinakika razbavlenih rastvorov neelktrolitov, Himija, Leningradskoje otdelenije, 1982 4O. Redlich. Thermodinamics: Fundamentals, Applictions. Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam, 1976 5D. A. Porter, K. E. Easterling. Phase transformations in metals and alloys. Molly Millars Lane, Wokingham, Berkshire, Anglija, 1988 6V. Marinkovic. Mejne površine. Učbenik, Univerza v Ljubljani, Ljubljana, 1997 7A. Trojak, O. Planinšek, S. Srčič. Uporabnost parametra proste površinske energije v farmacevtsko tehnoloških procesih. Farm. Vestn. 51 (2000), 277-288 NOVA KNJIGA Dr. Jože Gasperič, NASVETI ZA UPORABNIKE VAKUUMSKE TEHNIKE, založilo Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije, Ljubljana, 2002 Pred kratkim je Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije izdalo knjigo "Nasveti za uporabnike vakuumske tehnike", ki jo je napisal dr. Jože Gasperič. Osnova za to knjigo so bili njegovi članki, ki jih je v zadnjih dvanajstih letih napisal za rubriko "Nasveti" v Vakuumistu. Od leta 1991 je dr. Gasperič v tej rubriki objavil več kot 38 prispevkov, ki obsegajo vsa področja vakuumske tehnike, tj. od črpalk do merilnikov tlaka. Prispevki so zaokrožena celota, zato smo se v Društvu za vakuumsko tehniko Slovenije odločili, da jih objavimo v knjižni obliki. Povod za izdajo knjige je bila počastitev sedemdesetletnice dr. Gasperiča. Avtor knjige dr. Jože Gasperič se že več kot štirideset let ukvarja z vakuumsko tehniko in najrazličnejšimi vakuumskimi tehnologijami (vakuumska impregnacija, vakuumski merilniki, vakuumski transport, vakuumske črpalke za odvzemanje materinega mleka, inhalatorji, vakuumsko sušenje, vakuumske tanke plasti). Pri tem delu si je pridobil dragocene izkušnje, ki jih je kot izvrsten pedagog doslej nesebično prenašal na svoje mlajše sodelavce. Knjiga ima več kot trideset poglavij. V vsakem od njih avtor obravnava specifičen problem s področja vakuumske tehnike in bralcu ponudi konkreten nasvet, kako naj tak problem razreši. S problemi, ki jih obravnava, se uporabniki vakuumske tehnike v raziskovalnih ustanovah in v industriji vsak dan srečujemo, zato ima knjiga toliko večji praktičen pomen. V času, ko so uporabnikom vakuumske tehnike na voljo revija Vakuumist, nekateri tečaji, knjižice iz osnov vakuuma, iskanja netesnosti in pregleda vakuumskih črpalk, bo pričujoča knjiga zapolnila vrzel obvladovanja zapletenih dogajanj in nepredvidenih situacij v vakuumskem okolju. Knjiga je napisana v lepem in sočnem jeziku, saj je dr. Gasperič izvrsten poznavalec in ljubitelj slovenskega jezika. Knjiga je bogata zakladnica novih strokovnih izrazov s področja vakuumske tehnike. Avtor knjige je v posebnem poglavju zbral nekatere angleške strokovne izraze s področja vakuumske tehnike in predložil primerene slovenske. Prepričan sem, da bo knjižica dragocena pomoč številnim uporabnikom vakuumske tehnike v Sloveniji in da bo marsikomu pregnala nočne more, ki jih nepoznavalcem tega področja povzročijo že najmanjše okvare vakuumskega sistema. Knjiga s takšno vsebino je nedvoumno unikat v svetovnem merilu, zato pisec in urednik nista imela možnosti, da bi se pri zasnovi le-te lahko zgledovala. Zato bomo veseli vsake kritične pripombe bralcev, ki jo bomo pri naslednji izdaji knjige z veseljem upoštevali. Izdajo knjige je finanačno podprlo Ministrstvo za šolstvo, znanost in šport. Kot sponzor sta sodelovali podjetji Pfeiffer in Scan, 21 podjetij pa se je odločilo za objavo oglasa. Knjigo lahko dobite ali jo naročite pri Društvu za vakuumsko tehniko Slovenije, Teslova 30, 1000 Ljubljana. Cena je 5000 SIT. Dr. Peter Panjan, urednik PRVIH OSEMDESET LET SPEKTROSKOPIJE AUGERJEVIH ELEKTRONOV Ob desetletnici Augerjeve smrti Stanislav Južnič University of Oklahoma, Norman, Oklahoma, ZDA POVZETEK Opisali bomo raziskovanje obstreljevanja atomov z elektroni. Razčlenili bomo zaplete ob odkritju Augerjeve spektroskopije. Zanimali nas bodo prvi uspehi tedanjih raziskovalk, predvsem Lise Meitner. Pojasnili bomo vzroke za dolgotrajno uvajanje Augerjeve spektroskopije v industriji. Pokazali bomo, kako so z njo zadostili potrebam po meritvah lastnosti industrijskih tankih plasti v zadnjih desetletjih. Povzeli bomo prednosti sodobne Augerjeve spektroskopije in omenili četrt stoletja njene uporabe v Sloveniji. The Development of Auger Spectroscopy ABSTRACT We researched the early results of bombarding matter with electrons. We described the events around the discovery of Auger spectroscopy, also connected with the first successful woman scientific researcher, Lise Meitner. We explained why so much time elapsed before the industrial use of Auger spectroscopy. We listed the strong sides of Auger method in modern industry. The special concern was put on application of Auger method in Slovenia. 1 UVOD Tanke plasti znamo že dve stoletji pripraviti z elektrokemijskimi postopki, pol stoletja krajša pa je uporaba fizikalnih postopkov naparevanja in naprše-vanja. Pred sto leti je Thomas Alva Edison (18471931) patentiral prvi postopek metalizacije s katodnim naprševanjem za izdelavo fonografskih plošč. Edisonovi raziskovalci so pri preverjanju nitk v žarnicah in pri fonografskih ploščah uporabljali mikroskope. Vedeli so, da je optično pregledovanje tankih plasti premalo natančno in nezanesljivo. Po prvi svetovni vojni je uporabno rešitev ponudila Augerjeva elektronska spektroskopija (AES) kot analitična tehnika v kemiji površin in znanosti o materialih. Z AES preverjamo površino po merjenju energije elektronov, izsevanih s površine, debele le nekaj atomskih plasti. Energije izsevanih elektronov so med 2 keV in 50 keV. Nekateri med njimi imajo energije značilne za elemente, iz katerih izhajajo, včasih pa nam kaj povedo tudi o vezavnih stanjih atomov. 2 ODKRITJE Tako kot številna druga odkritja sodobne fizike je tudi Augerjev pojav povezan z raziskovanjem Rudolfa 1 Weinberg, 1986, 103. Hertza (1857-1894). Hertza je k delu spodbudil nekdanji učitelj Helmholtz v Berlinu in ga priporočil za profesorja na Višji tehniški šoli v Karlsruheju namesto poznejšega odkritelja katodne elektronke Brauna. Hertz je leta 1887 raziskoval resonance med visokofrekvenčnimi oscilacijami v dveh Braunovih prirejenih tuljavah, ki ju je uporabljal kot vibrator in resonator. Opazil je, da razelektritev Ruhmkorffove indukcijske tuljave sproži dve istočasni električni iskri v vibratorju in resonatorju. Prva je bila iskra razelektritve induktorja, ki jo je uporabil za vzbujanje primarne oscilacije. Med poskusi je natančno meril največjo dolžino druge, šibkejše iskre v resonatorju, ki je nastala ob inducirani sekundarni oscilaciji. Zaradi lažjega opazovanja je drugo iskro osenčil s škatlo in presenečen opazil, da se je njena dolžina občutno skrajšala. S premikanjem škatle je dognal, da ovira med obema iskrama ne vpliva na dolžino druge iskre le v njeni neposredni bližini, temveč tudi pri večjih razdaljah med obema iskrama. Ultravijolična svetloba iz prve iskre je povzročila drugo iskro, ovira pa je lahko njeno pot prekinila. Hertzov asistent Philipp Lenard (1862-1947) iz Bratislave in astronom Maximilian Wolf (1863-1932) sta marca 1889 v Heidelbegu domnevala, da ultravijolična svetloba izloča delce z merljivo maso. Deset let pozneje je Lenard dokazal, da svetloba pri fotoefektu izbija elektrone. Fotoefekt je odprl nove priložnosti za uporabo vakuumske tehnike, saj so ga opazovali tudi v najboljšem vakuumu, kjer so odpovedali drugi takrat znani pojavi razelektritve. Leta 1899 sta Lenard in J. J. Thomson izmerila približno enako razmerje e/m za "katodne žarke", za delce izločane pri fotoefektu in pri "Edisonovem efektu" žarenja kovinskih površin.1 Tako sta dokazala, da gre v vseh primerih za enako vrsto delcev, za katere se je postopoma uveljavil naziv elektron. Leta 1902 je Lenard z napačno razlago fotoefekta navdušil številne nemške raziskovalce, med njimi Jamesa Francka in Heinrichovega nečaka Gustava Hertza. Einstein je tri leta pozneje pravilno opisal fotoefekt, vendar so mu Nobelovo nagrado za leto 1921 dodelili šele 9. 11. 1922. Tisti čas je med 17. 11. in 29. 12. 1922 obiskal Japonsko, zato je nagrado prejel šele julija 1923. Nagrada je bila posrečen kompromis, saj Nobelov odbor v utemeljitvi namenoma ni omenil še vedno polemične relativnostne teorije. Meitnerjeva je bila leta 1921 gostujoči profesor na univerzi v Lundu na Švedskem in je pri švedskih akademikih "navijala" za Einsteina. Bila je judovskega rodu tako kot Hertz in Einstein, antisemitizem pa je polagoma kazal roge tudi med njihovimi sodelavci, predvsem pri Lenardu in Bavarcu Johannesu Starku (1874-1957). Meitnerjeva je postala docentka na berlinski univerzi nekaj mesecev, preden so Einsteinu prisodili nagrado. V Berlinu seje udeleževala tedenskih fizikalnih seminarjev skupaj z Einsteinom, Planckom, Nernstom, Maxom von Lauejem, G. Hertzom, J. Franckom in Dunajčanom Erwinom Schrödingerjem (1887-1961), ki je leta 1928 prevzel Planckovo katedro. Meitnerjeva je imela možnosti za eksperimentalno raziskovanje, ki jih dotlej ni dobila še nobena znanstvenica, razen desetletje starejše Marije Curie (1867-1934). Einstein je od 29. 3. 1914 raziskoval v Berlinu, zato je njegova Nobelova nagrada stopnjevala zanimanje za fotoefekt in za obstreljevanje snovi z elektroni med berlinskimi raziskovalci. Priložnost je najbolje izkoristila Meitnerjeva. Nadaljevala je H. Hertzovo delo začeto v Berlinu pred tremi desetletji. Zanimal jo je potek beta razpada. Pred odhodom med vojaške bolničarke je s Hahnom in Ottom von Baeyerjem raziskovala in fotografirala žarke beta torija in aktinija. Podobne raziskave je objavljal James Chadwick (1891-1974) pri Rutherfordu na univerzi v Manchestru. Leta 1913 je Chadwick dobil štipendijo "Razstave 1851 za študij znanosti", enako kot osemnajst let pred njim njegov šef Rutherford. Chadwick je izhajal iz siromašnega okolja v predmestju Manchestra, zato je štipendijo želel porabiti kar doma v Angliji. Vendar pravila tega niso dovoljevala, zato se je jeseni leta 1913 odpravil v berlinski laboratorij Rutherfordovega sodelavca Hansa Geigerja (1882-1945) v Physikalisch-Technische Reichsanstalt. Tam je Chadwick tik pred začetkom prve svetovne vojne odkril zvezni spekter beta žarkov. Odkritje je potrdila Meitnerjeva v sosednjem berlinskem laboratoriju, podobne raziskave pa je istočasno objavljal Poljak J. Danysz v Varšavi in v Parizu.2 Chadwicka je sredi poskusov v Berlinu presenetila vojna. Nemci so ga čez noč iz sodelavca spremenili v sovražnika in ujetnika. Po vojni se je pridružil Rutherfordu v Cavendishu. Tam sta Chadwick in Charles Drummond Ellis obstreljevala jedra z elektroni in 2 Rosseland, 1923, 180. 3 Meitner, 1922, 143; Meitner, 1922, 145; Meitner, 1923, 54. 4Ellis, 1922, 303; Meitner, 1922, 54; Rosseland. 1923, 173. 5 Rosseland, 1923, 173, 176, 181. merila izsevane monokromatske žarke gama. Leta 1921 in 1923 sta Francoza R. Ledrus in Maurice de Broglie z rodijevimi beta žarki obstreljevala baker. Bakrovi ioni so sevali šibko vezane drugotne elektrone s točno določenimi energijami. Otto von Baeyer je bil sin Johanna Friedricha Adolfa viteza von Baeyerja (1835-1917), leta 1873 Liebigovega naslednika v Münchnu in prejemnika Nobelove nagrade za kemijo leta 1905. Baeyerji so spadali v Boltzmannov prijateljski krog med njegovo profesuro v Münchnu od leta 1890 do 1894. Boltzmannova priporočila so pozneje omogočila Meitnerjevi sodelovanje z Ottom von Baeyerjem. Ob prihodu Meitnerjeve v Berlin je bil Otto von Baeyer že uveljavljen raziskovalec elektronov. Leta 1909 je na fizikalnem institutu univerze v Berlinu nadaljeval Lenardovo raziskovanje počasnih elektronov iz segrete Wehneltove oksidne katode. Dokazal je, da je triodo mogoče uporabiti kot manometer v vakuumu. Raziskave Otta von Baeyerja je potegnil iz pozabe šele Paul Aveling Redhead (r. 1924) leta 1984; zato so za osnovo izuma ionizacijskega merilnika dolgo časa imeli O. E. Buckleyjeve meritve iz leta 1916. Otto von Baeyer seje pod očetovim vplivom lotil bolj kemijskih raziskav radioaktivnosti v sodelovanju s Hahnom in Meitnerjevo. Predaval je na univerzi v Berlinu. Po vrnitvi iz vojne je Meitnerjeva merila sekundarne elektrone, ki jih žarki beta izbijajo iz jeder. Chadwick in Ellis sta trdila, da gre za zvezni spekter žarkov beta. Poskusi Meitnerjeve iz leta 1922 so kazali, da iz obstreljevanega jedra odletavajo elektroni s sprva točno določenimi hitrostmi, značilnimi za posamezno vrsto jedra. Zvezen Chadwickov spekter je šele posledica drugotnih vplivov na elektron.3 Vprašanje je bilo dovolj zanimivo, da so Ellisove meritve Nemci sproti prevajali. Geiger, Chadwick in Ellis so bili seveda Rutherfordovi sodelavci. Njihovo mnenje o sekundarnih elektronih se je razlikovalo od mnenja berlinskih in kopenhagenskih raziskovalcev,4 ne glede na tesne osebne zveze med Bohrom in Rutherfordom ter podobnosti med njunima modeloma atoma. Povojni spor med nemškimi in Rutherfor-dovimi raziskovalci je bil uvod v širša nesoglasja med poletjem 1923 in decembrom 1927, ko je prišlo do ostre izmenjave mnenj med Cavendishom in Dunajem o meritvah umetnega razpada jeder in glede Rutherfordovega modela atoma. Opis Meitnerjeve sta podprla pomembna mlada raziskovalca kvantne teorije Rosseland in Smekal. Dunajčan Smekal je trdil, da sekundarni elektroni odletijo po neposrednem kvantnem prehodu brez sevanja.5 Leta 1922 je Rosseland napovedal žarke beta z diskretnimi energijami, ki jih danes imenujemo Augerjeve elektrone. Rosselandove domneve so vzbudile pozornost Bohra, ki jih je uskladil z nastajajočo Slika 1: Wilhelm Lenz (1888-1957) kopenhagensko interpretacijo kvantne mehanike. O sekundarnih elektronih so že pred Rosselandovo objavo razpravljali na nemških univerzah. Še pred izidom Rosselandove teorije je decembra 1922 Lenz pisal Meitnejevi o "beta žarkih, ki izhajajo iz jedra s točno določenimi energijami". Rosseland je svoje ideje objavil 31.1. 1923, Bohr pa jih je nekaj mesecev pozneje vključil v svojo teorijo zgradbe atoma.6 Norveški astrofizik Svein Rosseland (1894-1984) je bil rojen v Kvamu, študiral pa je na univerzi v Oslu. Med vojno so se središča znanosti premaknila v nevtralne dežele. Zato je konec leta 1920 začel raziskovati v Bohrovem institutu v Kopenhagnu, kjer je spoznal Einsteina. Med letoma 1928 in 1965 je bil Rosseland profesor astronomije v Oslu, med letoma 1954-1965 pa še direktor tamkajšnjega observatorija. Adolf G. S. Smekal (1895-1959) je študiral na Dunaju in v Berlinu, diplomiral pa je leta 1917 v Gradcu. Po upokojitvi Karla Schmidta leta 1927 je postal "osebni" redni profesor in direktor novega laboratorija za teorijsko fiziko na univerzi Halle. Leta 1933 je napovedal kombinirano sipanje svetlobe. Do prave redne profesure je prišel šele pod Hitlerjevim režimom leta 1934 in jo obdržal do konca vojne. Po vojni je bil profesor na tehnični univerzi v Darmstadtu do leta 1949; nato pa seje vrnil na graško univerzo in tam ostal do smrti. Wilhelm Lenz (1888-1957) je bil rojen v Frankfurtu na Maini. Matematiko in fiziko je študiral na univerzah v Göttingenu in nato v Münchnu, kjer je leta 1911 doktoriral pri Arnoldu Sommerfeldu in raziskoval kot njegov asistent. Tedaj je začel sodelovati tudi z Ottom von Baeyerjem, ki je v času Lenzovega doktorata razpravljal s Sommerfeldom o težavah pri merjenju fotoefekta. Leta 1920 je postal izredni profesor v Rostocku, naslednje leto pa je prevzel katedro na novoustanovljenem Institutu za teoretično fiziko v Hamburgu. Med Lenzovimi študenti je bil tudi Ernst Ising, avtor slovitega modela feromagnetizma iz leta 1920. Med letoma 1922 in 1928 je bil Lenzov asistent sloviti Wolfgang Pauli (1900-1958), kije v Hamburgu razvil novo središče raziskovanja atomske fizike. Kot Dunajčan je prispeval k tesnim stikom svojega šefa Lenza z Dunajčanko Meitnerjevo. 6Rosseland, 1923, 173, 181; Bohr, 1970, 516. 7 Meitner, 1923, 62-64. 8 Crawford, 1997, 28. Da bi razrešila nasprotujoče si trditve in potrdila Rosselandovo napoved, je Meitnerjeva junija 1923 tarčo iz izotopa torija obstreljevala z elektroni iz radioaktivnega izotopa bizmuta. Elektroni so izbijali iz uranovih jeder trdneje vezane elektrone. Pri prehodu iz nastalega vzbujenega stanja v vzbujeno stanje z nižjo energijo ali v osnovno stanje je uranov ion oddal drugotni, šibkeje vezan elektron, ki ga je napovedal Rosseland. De Broglievi in lastni poskusi so Meitnerjevo prepričali, da se drugotni elektron izseva iz istega atoma, ki je absorbiral elektron bizmuta. Drugotni elektron je imel seveda za jedro značilno diskretno energijo, kot se je namenila dokazati. Chadwickova domneva je tako veljala za navadno sevanje beta, ne pa za sekundarne izbite elektrone, ki jih je napovedal Rosseland in jih danes imenujemo po Augerju. Nemci so izgubo vojne vsaj malo ublažili s popravkom Chadwickove hipoteze. Meitnerjeva je meritve sekundarnih elektronov in prvo potrditev Rosselandove napovedi objavila sama, čeprav sta pri predhodnih raziskavah sodelovala tudi Hahn in Otto von Baeyer. Napovedala je, da bosta s Hahnom še raziskovala potek izločanja elektronov,7 vendar morebitnih poznejših raziskav nista več objavljala. Raziskovalcem radioaktivnosti in teoretikom Bohrovega kroga se pojav ni zdel dovolj obetaven. Umestili so ga med napovedi kopenhagenske kvantne mehanike, njegova uporaba pri raziskovanju trdne snovi pa jih v bistvu ni zanimala. Von Laue je v 1920-ih letih predložil Meitnerjevo za Nobelovo nagrado glede na njena raziskovanja spektrov beta in 8 gama. Istočasno je Arthur Holly Compton (1892-1962) na univerzi Washington v Saint Louisu v državi Missouri odkril po njem imenovan pojav pri sipanju rentgenskih žarkov. Uporabljal je podobno Braggovo eksperimentalno tehniko kot Meitnerjeva in je pri razlagi svojega odkritja med prvimi uporabil naziv foton. Compton je bil še otrok v času Boltzmannovih predavanj v Saint Louisu leta 1904. Braggove tehnike se je naučil med študijem pri Rutherfordu v Cam-bridgeu leta 1919, kjer je sodeloval s Chadwickom in z Nobelovcem Williamom Lawrencem Braggom (1890-1971), preden je Bragg prevzel katedro v Manchesterju. Po Boltzmannovem samomoru je Meitnerjeva leta 1907 odšla v Berlin, kjer ji je bilo dovoljeno poslušati Planckova predavanja. Dunaj je tisti čas že izgubljal vodilno mesto pri eksperimentalnem raziskovanju radioaktivnosti in ozračja, čeprav ni manjkalo odličnih raziskovalcev, med katerimi je bil tudi Lisin mlajši Slika 2: Lise Meitner z Maxom von Lauejem in nizozemskim fizikom Dirkom Costerjem sredi 1930-ih let pred njenim institutom pri Berlinu vrstnik Slovenec Hugo Victor Karl Sirk (1881-1959) iz Gradca. Med strogimi Prusi je bilo Meitnerjevi še težje kot na svetovljanskem Dunaju. Profesor Emil Fischer (1852-1919) ji je dovolil raziskovati v laboratoriju v baraki, šele ko je obljubila, da bo uporabljala stranska vrata instituta in ne bo nikoli vstopila med delovnim časom moških. Fischer je leta 1902 dobil drugo Nobelovo nagrado za kemijo, vendar je po vojnih tragedijah naredil samomor. Takoj po prihodu v Berlin je Meitnerjeva začela sodelovati z Baeyerjem in predvsem z Ottom Hahnom (1879-1968). Hahn je bil štiri mesece mlajši od Meitnerjeve, pri Fischerju pa je delal že leto pred njo. Hahn in Meitnerjeva sta skupaj raziskovala nad tri desetletja in botrovala številnim znanstvenim odkritjem. Leta 1912 je Meitnerjeva asistirala Plancku, ki se znanstvenic lepšega spola ni Slika 4: Meitnerjeva z Ottom Hahnom v Berlinu Dunajčanka Lise Meitner (Elise, 1878-1968) je bila rojena v židovski odvetniški družini, podobno kot H. Hertz v Hamburgu. Ker dekletom njenega časa ni bilo dovoljeno obiskovanje gimnazije, je prišla do mature po privatnem pouku. Leta 1902 je začela študirati pri Ludwigu Boltzmannu (1844-1906) kot ena prvih študentk fizike in druga ženska, ki je dobila doktorat iz teorijske fizike na dunajski univerzi. 11. 12. 1905 je zagovarjala doktorat o prevajanju toplote v nehomogenih telesih po Maxwellovih enačbah. Boltzmann in Franz Serafin Exner (1849-1926) sta jo ocenila odlično, matematik Gustav von Escherlich (1849-1935) pa le zadostno. Ocene so dokončno usmerile Meitnerjevo v eksperimentalno fiziko. Boltzmann jo je spodbujal, saj je njene probleme dobro spoznal v svoji družini. Boltzmannova žena, napol Slovenka Henrietta pl. Aigentler (Jetti, 1854-1936), je bila prva študentka fizike na univerzi v Gradcu. Tako je naša Jetti posredno veliko pripomogla k uveljavitvi Meitnerjeve, saj je prebijala led v habsburški monarhiji. tako vneto branil kot Fischer. Naslednje leto je postala stalni znanstveni član Društva cesarja Wilhelma. Prve dve vojni leti je služila kot bolničarka pri habsburški armadi. Takoj po vojni je začela voditi lastno skupino v radio-fizikalnem institutu, skupaj s Hahnom pa sta odkrila element protoaktinij. Meitnerjeva je leta 1926 napredovala v izredno profesorico na berlinski m Slika 3: Lise Meitner (Elise, 1878-1968) Slika 5: Lise Meitner malo pred odkritjem "Augerjevih" elektronov ob Bohrovem obisku v Berlinu leta 1920 univerzi, dve leti pozneje pa je Hahn postal direktor Instituta za kemijo cesarja Wilhelma. Meitnerjeva je na povabilo urednika nemške enciklopedije Brockhaus napisala razpravo o radioaktivnosti. Urednik je mislil, da ima opravka z gospodom Meitnerjem, saj je bral le tiste njene razprave, pod katerimi je bila podpisana z začetnico "L". Ko je prispevek podpisala z osebnim imenom, je zgrožen spoznal, da ima opravka z žensko. Njen prispevek je nemudoma zavrnil. Ženske so kljub temu počasi spreminjale znanost. Meitnerjeva je vpeljala značilen red dobre gospodinje v svojem laboratoriju in s tem marsikoga obvarovala pred tedaj še neznanimi nevarnostmi sevanja. Poklicnim težavam zaradi spola so se kmalu pridružile še veliko hujše nadloge. S Hitlerjevim prevzemom oblasti je Židinja Meitnerjeva izgubila profesuro na berlinski univerzi, čeprav je kot avstrijska državljanka lahko nadaljevala z raziskovalnim delom predstojnice fizikalnega oddelka Instituta za kemijo cesarja Wilhelma. Ko je leta 1938 Hitler priključil Avstrijo, je morala pobegniti. Tako se ni mogla podpisati pod razpravo o odkritju cepitve jeder, ki sta jo pripravljala skupaj s Hahnom. Na skrivaj seje zatekla k Bohru, kjer je na kopenhagenskem institutu za teorijsko fiziko delal njen nečak Dunajčan Otto Robert Frisch. Ustalila se je na Švedskem in leta 1949 postala švedska državljanka. Njene zveze s Švedsko so bile tesne že od leta 1921, bila pa je tudi zunanja članica švedske akademije. Leta 1960 seje preselila v Cambridge. Bila je elegantna dama manjše rasti in je še v pozni starosti zmogla zahtevnejše planinske izlete. Umrla je neporočena le tri mesece za svojim dolgoletnim sodelavcem Hahnom. Leta 1992 so po njej imenovali kemijski element z vrstnim številom 109, Hahn pa je takoj po vojni dobil Nobelovo nagrado za kemijo za leto 1944. Evropska fizikalna družba od leta 2000 podeljuje nagrado Lise Meitner, ki stajo leta 2002 dobila profesorja James p. Elliot in Francesco Iachello za raziskovanje jedra atoma. Odkritja in pogovori na berlinskem fizikalnem seminarju so spodbudili Einsteina h globokim razmišljanjem o fotonih v berlinskem dnevniku nekaj mesecev po odkritjih Meitnerjeve in Comptona. Meitnerjeva je o svojem odkritju poročala 26. 6. 1923 v Zeitschrift für Physik. Čeprav je bila to vodilna nemška revija, njenega poročila enaindvajset let mlajši Parižan Auger ni pravočasno prebral. Tako je pojav ponovno samostojno odkril dve leti pozneje, ko je med pripravljanjem doktorata v Parizu obseval vzorce z rentgenskimi žarki. Auger in Frangois Perrin sta že leta 1922 po sledeh v Wilsonovi celici ocenjevala število elektronov v atomih. Med pripravo doktorata je Auger skušal v isti meglični celici ponazoriti ves potek vzbujanja atomov —---1 Slika 6: Berlinske merilne naprave Lise Meitner plina s fotoni: nastanek fotoelektrona, izločitev kvanta sevanja in absorpcijo kvanta z nastankom drugega fotoelektrona. Po nastanku primarnega fotoelektrona je v isti točki opazil še dodatni elektron. Sprva je menil, da nastane zaradi ponovne absorpcije kvanta sevanja v atomu, iz katerega je izšel. Med priredbo doktorske disertacije za objavo je leta 1926 ugotovil, da dodatni elektroni nastanejo zaradi prehoda brez sevanja, ki ga je napovedal že Rosseland. Seveda nekoliko preseneča, da je poznal Rosselandovo napoved, ne pa njene prve potrditve v meritvah Meitnerjeve. Elektroni, oddani pri nesevalnem prehodu, imajo energije, značilne za atom, iz katerega izhajajo, in jih danes imenujemo po Augerju. Pojav je dobil ime po Francozu in ne po nemški Judinji; tako zaradi spolnih, kot zaradi nacionalnih predsodkov. Francozi so si skušali znova povrniti prevlado v znanosti in berlinskim raziskovalcem nič kaj radi niso priznavali uspehov. Meitnerjeva je imela kot ženska tudi sicer številne težave na svoji poklicni poti kljub nedvomnim sposobnostim. Nemški rojaki je niso posebno vneto podpirali pri prizadevanjih za prioriteto. Tako odkritje Meitnerjeve in dodatni oddani elektron danes imenujemo po Augerju, ki ga je podpirala močna francoska šola raziskovalcev radioaktivnosti. Dve leti mlajši Augerjev sodelavec Thibaud je Augerjevo odkritje imenoval "sestavljeni fotoelek-trični pojav". Thibaud je pomagal Mauriceu de Broglieu pri izbijanju Augerjevih elektronov z visokimi energijami takoj po Augerjevem odkritju. Posebno zanimivo za francoske atomiste J. B. Perrino-ve šole je bilo, da se absorbirana energija atoma ne osvobodi v obliki sevanja, temveč neposredno kot delec. Auger je opazoval sipanje rentgenskih žarkov na argonu, ksenonu in kriptonu, Thibaud pa je meritev dopolnil s podobnim sipanjem žarkov gama. Leta 1935 je angleški kemik Walter Norman Haworth (1883-1950) pri poskusih s trdnimi snovmi poročal o vrhovih v drugotni porazdelitvi elektronov, Slika 7: Pierre Victor Auger (1899-1993) Parižan Pierre Victor Auger (1899-1993) je končal Ecole Normale Superieure. Skupaj s Frangoisom Perrinom sta vodila napredne mlade znanstvenike. Zbirali so se okoli Frangoisovega očeta Jeana Baptista Perrina (1870-1942) s Pariške univerze, ki je dobil Nobelovo nagrado kmalu po Augerjevem doktoratu. Značilnost Perrinove šole je bil predvsem strogi atomizem, zelo podoben Boltzmannovi šoli Meitnerjeve. Auger je po doktoratu med letoma 1927-1941 raziskoval v Pariškem institutu, od leta 1937 kot profesor. Leta 1938 je odkril široke atmosferske Augerjeve črte. V vojnih letih 1941-1945 je raziskoval v Angliji in v ZDA. Po vrnitvi v Francijo je bil najprej komisar za atomsko energijo, med letoma 1948-1959 pa direktor oddelka za znanost pri UNESCU. Prevzemal je visoke administrativne funkcije, povezane z vesoljskimi raziskavami. Meril je kozmične žarke na 4158 m visokem ledeniku Jungfrau v Bernskih Alpah. Njegov sodelavec Paul Ehrenfest (1916-1939), sin fizika Paula Ehrenfesta (1880-1933), se je pri meritvah tragično ponesrečil. Auger je v starejših letih pisal tudi o filozofiji znanosti. Ni znano, ali mu je bilo žal, da je Meitnerjevi prevzel prioriteto, vsekakor pa sta oba dočakala globoko starost. ki niso bili odvisni od začetne energije vpadnih elektronov. Sam se ni posebej ukvarjal z analizo površin, saj je nadaljeval predvsem Fischerjevo raziskovanje sladkorjev z rentgensko strukturno analizo. Leta 1937 je dobil Nobelovo nagrado za kemijo, deset let pozneje pa je bil povišan v plemiča. Comptonovi sodelavci na univerzi v Chicagu R. Schankland, J. C. Jacobsen, E. Pickup in E. J. Williams so objavili Augerjevim podobne poskuse v meglični celici. Z njimi so preverjali zakone ohranitve energije in gibalne količine leta 1936 in 1937. Med obema vojnama je bilo že veliko pripravljenega za laboratorijsko ali celo industrijsko analizo tankih plasti. Ko je proizvodnja tankih plasti v drugi polovici dvajsetega stoletja zahtevala razvoj merilnikov njihovih lastnosti, se je začelo izbiranje primernih metod. Leta 1953 je J. J. Lander iz Bellovih laboratorijev v New Jerseyju povezal odkritji Hawortha in Meitnerjeve. Dokazal je, da posamezni vrhovi v drugotni porazdelitvi elektronov nastanejo zaradi Augerjevih elektronov, kar Hawrothu ni bilo 9 Lander, 1953, 1367. znano. Lander je eksperimentiral z ogljikom, kisikom, berilijem, aluminijem, nikljem, bakrom, barijem, platino in oksidi. Posebno ga je razveselilo, da večina elementov lahko odda značilne Augerjeve elektrone z nizkimi energijami iz območja le nekaj plasti atomov na površini. Že dodatek ene ali dveh plasti atomov je močno spremenil rezultate poskusa. Zato je napovedal, da bo elektronsko vzbujanje signalov Augerjevih elektronov zanimivo za točno določanje absorpcijskih koeficientov in z njimi sestave trdnih površin v vakuumu.9 Čeprav so tehniko uporabili pri preučevanjih površin, je bilo težko zaznati Augerjeve vrhove, saj so bili naloženi na počasno spremenljivo ozadje drugotnih in povratno sipanih elektronov. 3 UPORABA V INDUSTRIJI Leta 1966 sta L. N. Tharp in E. J. Scheibner pokazala, da je Augerjeve vrhove mogoče opazovati pri elektronski porazdelitvi volframa z uporabo loma elektronov nizkih energij (LEED). Larry A. Harris je naslednje leto AES predstavil kot uporabno orodje za analizo površin. Pokazal je, da razlikovanje elektronov s sinhrotronskim zaznavanjem poveča značilnosti spektra, ki bi jih sicer težko opazili pri bolj neposrednih meritvah. Takšne spektre so imenovali izpeljane in so bili po Harrisonovih posegih dovolj občutljivi za uporabne meritve. Nove metode za pridobivanje izpeljanih spektrov sta kmalu ponudila Weber in Peria z LEED na treh mrežah. Leta 1969 so P. W. Palmberg, G. K. Bohn in J. C. Tracy uporabili analizator s cilindričnim zrcalom z veliko prepustnostjo za elektrone. Naprava je bila hitrejša in občutljivejša, imela pa je tudi boljše razmerje signala proti šumu od mrežnega analizatorja LEED-optike. Vrata so se odprla in končno smo lahko preučevali kemijsko sestavo površin, podrobnosti čiščenja površin, adsorpcije plinov ali nalaganja kovin na površine. Sestava površin nas obvešča o njihovi strukturi. Okoli leta 1970 se je AES uveljavila kot rutinska metoda za analizo. Danes je najpogosteje uporabljana metoda za raziskovanje površin, tankih plasti in snovi na mejnih ploskvah. AES je uporabna za raziskovanje površin, debelih od 0,5 nm do 10 nm, kjer ima dobro Parižan Maurice de Broglie (1875-1960), starejši brat Nobelovca Louisa, je študiral v Marseillesu. Med letoma 1895-1904 je služil kot pomorski oficir, nato pa je do konca druge svetovne vojne predaval na College de France. Od leta 1921 je bilo njegov asistent Jean Thibaud (1901-1960). Thibaud je bil rojen v Lyonu, kjer je tudi diplomiral in leta 1935 prevzel katedro. Med vojno je bil ravnatelj šole za fiziko in kemijo v Parizu, pozneje pa se je vrnil domov in vodil institut za jedrsko fiziko. Slika 8: Pierre Auger (1899-1993) (levo) in sodelavec Paul Ehrenfest (1916-1939) postavljata merilno napravo na hribu Jungfraujoch v švicarskih Alpah površinsko ločljivost ter primerno občutljivost 100 ppm za večino elementov, razen vodika in helija. 4 AUGERJEVI ELEKTRONI V SLOVENIJI Inštitut za elektroniko in vakuumsko tehniko v Ljubljani je od leta 1973 svoje vzorce analiziral z AES na Dunajski tehniški visoki šoli ali pa na oddelku za kovine Instituta Maxa Plancka v Stuttgartu. Na pobudo prof. dr. Evgena Kanskega (1926-1987) so kmalu objavljali tudi svoje razprave. Tako so metodo že dobro poznali, ko so spomladi leta 1977 nabavili prvi rastrski mikroanalizator na Augerjeve elektrone. Z njim se je začelo četrt stoletja uspešne uporabe AES v Ljubljani. Inštitut za kovinske materiale in tehnologije v Ljubljani pa je leta 1997 nabavil visokoločljivostni spektrometer Augerjevih elektronov na poljsko emisijo z rentgenskim fotoelektronskim spektrometrom, Slika 10: Augerjev rastrski spektroskop podjetja PHI, SAM, 545A v laboratoriju za površinsko analizo na Inštitutu Jožef Stefan Odsek za tehnologijo površin in optoelektroniko -J2 Slika 9: Sferični analizator hitrosti elektronov, elektronska puška in tarča v Landerjevem poskusu (Lander, 1953, 1383, fig. 2) opremljen z "in situ" lomilno napravo vzorcev. Možnosti naprave: • visokoločljivostna spektroskopija Augerjevih elektronov (HRAES) • vrstična mikroskopija Augerjevih elektronov (SAM) • vrstična elektronska mikroskopija (SEM) • rentgenska fotoelektronska spektroskopija (XPS) • spektroskopija odbitih elektronov z izgubljeno energijo (REELS). Prav tako je LEED Auger spektrometer na Institutu "Jožef Stefan". 5 SKLEP Zgodba o težavah Meitnerjeve je poučna tudi za današnji čas. Prepleta se z zanimivo pripovedjo o polovici stoletja, ki je minilo od odkritja AES do njene uporabe v industriji. Odkritje raziskovalcev zgodnje fizike visokih energij so uporabili pri preučevanju Slika 11: Microlab 310F VG-Scientific za analize površin, tankih in ultratankih plasti z HRAES, SAM, SEM in XPS na Inštitutu za kovinske materiale in tehnologije trdne snovi. Raziskovanje temeljnih zakonitosti razpada beta je koristilo industriji. Tako zgodba povezuje danes nasprotna pola fizikalnega raziskovanja in morda prispeva k iskanju stičnih točk med njima ob sodobni krizi fizike.10 6 LITERATURA • Auger, Pierre. 1925. Effect photoelectrique compose. J.Phys. Radium. 6: 205-208. • Auger, Pierre. 1925. Effect photoelectrique compose. C.R.Hebd. Seances Acad.Sci. 180: 65. • Bohr, Niels. 1970. Izbrannie naucnie trudi. Moskva: Nauka. • De Broglie, Maurice, Thibaud, Jean. 1925. C.R.Hebd.Seances Acad.Sci. 180: 179. • Crawford, Elisabeth, Ruth Lewin Sime, Mark Walker. September 1997. A Nobel Tale. Physics Today. 26-32. • Einstein, Albert. April 1924. Das Komptonsche Experiment. Ist die Wissenschaft um ihrer selbst wissen da. Berliner Tageblatt. No. 159: 20. • Ellis, C. D. 1922. Zeitschrift für Physik. 10: 303. • Meitner, Lise, Otto von Bayer, Otto Hahn. 1913. Das magnetische Spektrum der ß-Strahlen von Radioaktinium und seiner Zerfallsprodukte. Physik. Zeitschr. 14: 321-323. • Meitner, Lise, Otto von Bayer, Otto Hahn. 1915. Das magnetische Spektrum der ß-Strahlen von Radiothor und Thorium X. Physikalische Zeitschrift. 16: 6-7. • Meitner, Lise. 1922. Über die Entstehung der ß-Strahl-Spektren radioaktiver Substanzen. Z. Phys. 9: 131-144. • Meitner, Lise. 1922. Über den Zusammenhang zwischen ß-und Y-Strahlen. Z. Phys. 9: 145-152. • Meitner, Lise. 1922. Über die ß-Strahl-Spektra und ihren Zusammenhang mit der y-Strahlung. Z. Phys. 11: 35-54. • Meitner, Lise. 1923. Das beta-Strahlenspektrum von UXt und seine Deutung. Z. Phys. 17: 54-66. • Lander. J. J. 1953. Auger Peaks in the Energy Spectra of Secondary Electrons from Various Materials. Phys.Rev. 91: 1382-1387. • Nagel, Sidney. 2002. Physics in Crisis. http://www. physicstoday.org/vol-55/iss-9/p55.html • Rosseland, Sven. 1922. Zur Quantentheorie der radioaktiven Zefallsvorgänge. Zeitschrift für Physik. 14: 173-181. • Starič, Peter. 10. 11. in 17. 11. 1999. Lise Meitner in njen delež pri odkritju cepitve uranskih jeder. Delo. 41/261: 14-15. • http://www.physics.ucla.edu/~cwp/Phase2/Meitner,_Lise@84 4904033. html • http://www.eaglabs.com/cai/auginst/history.htm • http://www.u.arizona.edu/~xiuminj/web/Auger%20electron.ht ml • Weinberg, Steven. 1986. Odkritie subatomnih častic. Moskva: Mir. VRHUNSKA vakuumska TEHNOLOGIJA Ob gozdu 25 2352 Selnica ob Dravi, SLO tel.: +386 (0)2 229 73 90,674 01 90 faks: +386 (0)2 2297 391,671 5181 e-naslov: info@merel.si www.merel.si 10 Nagel, 2002. 28 POSPEŠENO OHLAJANJE OBDELOVANCEV V VAKUUMU Vincenc Nemanič, Bojan Zajec Institut "Jožef Stefan", Odsek za tehnologijo površin in optoelektroniko, Jamova 39, 1000 Ljubljana, Slovenija NASVETI Za dovolj visoko hitrost odvijanja kemijskih in fizikalnih procesov, ki jih imamo namen nadzorovano napraviti na površini ali v globini obdelovancev, moramo njihovo temperaturo močno dvigniti. Pri tem naletimo na problem, kako preprečiti oksidacijo površin z zračnim kisikom. Ena od metod je ta, da zrak v procesni posodi nadomestimo z inertnim plinom, kar dosežemo z večkratnim oplakovanjem ali vmesnim odčrpanjem zraka. Druga metoda pa je, da pred procesom pripravimo v posodi visoki vakuum, s čemer delcem plina podaljšamo povprečno pot, kar zato omogoča poleg izvajanja dolgih procesov (npr. sintranje) tudi naparevanje in naprševanje materialov. V smislu znižanja porabe energije so postopki v vakuumu racionalni, saj so toplotne izgube z obdelo-vancev med segrevanjem razmeroma majhne, a zato tudi ohlajanje poteka počasi. Hitrost ohlajanja je določena s toplotno kapaciteto, delno z obliko obdelo-vanca, emisivnostjo površin, temperaturo zunanje stene posode in toplotnega stika obdelovanca s podlago. Pospešeno ohlajanje s tehničnimi plini pa največkrat ni dopustno, vse dokler temperatura ne pade na dopustno nizko vrednost. Proizvodni postopek, ki vključuje hlajenje v vakuumu do te temperature, je za proizvodnjo potraten zaradi slabe izrabe delovnega časa. Ohlajanje s čistim inertnim plinom pa je lahko razmeroma drago zaradi njegove visoke cene. Tehnologi se lahko tako zlahka znajdejo v dilemi, kako izbrati optimalni način ohlajanja obdelovancev, upoštevaje ceno "čakanja" in ceno čistega plina. FIZIKALNE OSNOVE V termodinamiki zadoščajo za opis stanja plina podatki o temperaturi, tlaku in prostornini, ki jih povezuje splošna plinska enačba, ki velja tem bolj natančno, čim bolj je plin razredčen. Pri transportnih pojavih v plinu pa je treba upoštevati velikost opazovanega sistema, saj le-ta nastopa v karakterističnih brezdimenzijskih ali značilnih izrazih. Pomožna količina, Knudsenovo število, Kn = Lg/d ■ Lg (povprečna prosta pot d je karakteristična dimenzija, npr. premer cevi ali posode) je eden od izrazov, ki natančneje opredelijo način prenosa termične energije. Plin, ki je v majhnem zaprtem volumnu, se vede Tabela 1: Povprečne proste poti molekul dušika Lg v odvisnosti od tlaka pri temperaturi 300 K p (mbar) Lg (m) 103 5 ■ 10-8 1 5 ■ 10-5 10-3 5 ■ 10-2 10-6 50 zaradi pogostejših interakcij s posodo drugače kot isti plini, ki se pri enakem tlaku nahaja v veliki posodi. Oglejmo si v tabeli 1 povprečne proste poti za dušik (zrak) v neomejenem volumnu v odvisnosti od tlaka pri sobni temperaturi. Zamislimo si, da je idealni plin zaprt med neskončni paralelni steni, vsaka na svoji temperaturi T1 in T2. Razdalja med njima je enaka d. Za obravnavanje prenosa toplote so zanimiva tri območja vrednosti Kn 1: 1. Povprečna prosta poti med molekulami Lg je dosti krajša od razdalje med stenama, (Lg << d, Kn << 1), za pretok velja t. i. viskozni režim. Toplotno prevodnost plina (brez konvekcije) izrazimo: 1 [T Л =—pCvL = Aj—L p (1) gas з^ v a g X M kjer je p gostota plina, Cv specifična toplota pri konstantnem volumnu, va povprečna hitrost molekule, ki sledi iz Maxwellove porazdelitve hitrosti, p tlak in M molska masa plina. V desnem izrazu so v konstanti A zbrane veličine, ki so manj bistvene, preostale pa so zapisane tako, da je nazorneje razvidna odvisnost od temperature in molske mase. Večina trkov se zgodi v reži, saj so medmole-kularni trki dosti pog ostejši kot med molekulami in steno. Temperatura in gradient v tem prostoru sta definirana (četudi težko merljiva). Toplotna prevodnost je sorazmerna produktu povprečne proste poti in gostote (oz. tlaka), ki je v širokem območju tlakov konstanta (10 - 106 mbar). Za zrak pri tlaku 1 bar in pri temperaturi 300 Kje ^rak = 0,026 W/(m K). Zniževanje tlaka vse do nekaj mbar tako ne prinese bistvenega zmanjšanja prevodnosti plina. 2. Povprečna prosta pot je dosti daljša od razdalje med stenama (Lg >> d, Kn >> 1); pri pretoku velja t. i. molekularni režim. Toplotne prevodnosti kot fizikalne lastnosti plinu ne moremo pripisati, saj praznemu prostoru ne moremo pripisati temperature. Posledično tudi temperaturni gradient ne obstaja. Gostota toplotnega toka je odvisna od akomodacijskega koeficienta za obe steni, ki pove, kolikšen del energije molekula z dano hitrostjo preda steni (se akomodira na njeno temperaturo). Število trkov pa je sorazmerno s tlakom in korenom iz srednje temperature, T = (T1 + T2)/2. Če gostoto toka delimo z razdaljo med stenama, lahko reži sicer pripišemo analogno količino: navidezno ali nepravo prevodnost. Formalizem obravnavanja prenosa toplote razredčenega plina in sevanja v evakuirani reži sta si ob primerjavi analognih količin zelo podobna. Z nižanjem tlaka postane sevanje prevladujoči del pri prenosu energije v vakuumu. Predpostavimo, da je tlak v reži med stenama s temperaturo T1 in T2 dovolj nizek, da velja zgornji pogoj za molekularni režim. Gostoto toplotnega toka je podana z enačbo: • J Y + 1)1 R a =[ Y - 1JV 8 nMT (2 - a) T *2) p (2) Y razmerje specifičnih toplot plina, R splošna plinska konstanta, T srednja temperatura in a akomodacijski koeficient (= veličina, analogna emisivnosti pri sevanju) za vrsto plina in izbrano površino. Predpostavili smo, daje le-ta enak za obe površini. Gostota toka je tako odvisna od absolutne srednje temperature, od razlike temperatur sten, šibka odvisnost je v a in za dvo- in večatomske molekule tudi v 7. Vrednost izraza (2) je za zrak pri 300 K in pri tlaku 10-4 mbar le še jgas= 0,005 W/(m2 K). To spoznanje že več kot stoletje uporabljamo v vakuumsko izoliranih posodah (termos steklenice itd). 3. (Lg >> d, Kn >> 1) V vmesnem območju med omenjenima limitama, ko je razdalja med ploščama d primerljiva z Lg, lahko izraz za toplotno prevodnost podamo le približno 1. Nedvomno pa moramo optimalni tlak v vakuumski posodi iskati v tem področju, saj se sprememba od zanemarljivo nizke vrednosti v visokem vakuumu dvigne do skoraj konstantne vrednosti pri visokem tlaku. Od inertnih plinov je nedvomno najprimernejši helij, saj ima majhno molsko maso. Zaradi zahtevnosti večine izračunov, ki bi dali številske izraze šele ob dobrem poznavanju vseh površin, sklopitev itd., je v praksi nadaljnjo optimizacijo najbolje opraviti s poskušanjem na čim bolj enakih obdelovancih. Če je naš predmet 1 cm od stene posode, je zahteva za Kn = 1 izpolnjena pri tlaku v območju p = 102 mbar. Optimalni tlak leži verjetno leži v območju 1 mbar. Za vsakokratno ohlajanje bi porabili tako le majhen delež plina, ki bi ga sicer porabili za nebistveno hitrejše ohlajanje pri tlaku 1 bar. PRAKTIČNI PRIMER Za zgled majhne hitrosti ohlajanja v visokem vakuumu je na sliki 1 podan potek ohlajanja le 1 mm debelega vzorca, dimenzij 2 cm x 4,5 cm, iz avste-nitnega nerjavnega jekla AISI 316L. Vzorec je bil induktivno segret v vzdolžno postavljeni kremenovi cevi z notranjim premerom 22 mm, ta pa je bila vstavljena v stekleno cev (notranji premer 26 mm), ki je bila konvekcijsko hlajena z zrakom. Temperatura je bila merjena s točkasto privarjenim termočlenom. Vzorec je bil segret na 840 °C, ob segrevanju je izgubil del oksidov in postal zaradi izhajanja vodika iz globine svetlejši. Zunanja temperatura stekla ni presegla 50 °C. Za temperaturo kremena tako nimamo zanesljivega podatka, nedvomno pa je bila njegova temperatura čez čas primerljiva s temperaturo obdelovanca, kar je skupno zalogo toplote povečalo. Iz vsakdanje izkušnje vemo, da bi enako debel vzorec na zraku ohladili nekajkrat hitreje, površina pa bi bila močno oksidirana. Pr večanju dimenzij vzorca iz istega materiala se značilni čas ohlajanja v vakuumu dramatično poveča, saj vsebuje izraz kvadrat linearne dimenzije (debelina plošče, premer valja itd)2. t / min Slika 1: Potek ohlajanja 1 mm debelega vzorca nerjavnega jekla, segretega na 840 °C. Tlak med ohlajanjem je bil v območju 7 • 10-4 mbar, prevladujoč plin je bil vodik. LITERATURA 1J. M. Lafferty: Foundations of Vacuum Science and Technique, John Wiley & Sons, Inc., 1998 2J. P. Holman, Heat transfer, McGraw-Hill Book Company, 1992 JUBILEJ PROF. DR. ANTON ZALAR - ŠESTDESETLETNIK Slovenskim vakuumistom skoraj ni treba posebej predstavljati našega jubilanta prof. dr. Antona Zalarja, saj je z vakuumsko znanostjo in tehniko povezan nad 33 let. Vsaj toliko let tudi sodelujeva, začenši od sedaj že pokojnega IEVT-ja leta 1969, ko je diplomiral na Odseku za metalurgijo na FNT v Ljubljani, pa skozi obdobja intenzivnega delovanja v Jugoslovanskem komiteju za vakuumsko tehniko (JUVAK) kot organizatorja jugoslovanskih vakuumskih kongresov, kot predsednika JUVAK-a ter zastopnika tega komiteja oz. zveze in kasneje našega slovenskega vakuumskega društva (DVTS) v mednarodni vakuumski zvezi IUVSTA in njenih komitejih. To je le nekaj drobcev iz njegove društvene aktivnosti. Vzporedno je rastla tudi njegova strokovna in znanstvena dejavnost, saj je leta 1981 magistriral in 1987 doktoriral s področja znanosti o površinah. Na IEVT-ju je na pobudo prof. dr. Evgena Kanskyja postavil Laboratorij za analizo površin in tankih plasti, ki ga vodi že več kot petindvajset let in ki je pred osmimi leti prešel v samostojni Inštitut za tehnologijo površin in optoelektroniko (ITPO). Spektroskopija Augerjevih elektronov je njegova ožja specialnost, s katero se je uveljavil ne samo pri nas, ampak tudi v svetu, saj je cenjen vabljeni predavatelj na mnogih mednarodnih konferencah, tujih univerzah in inštitutih. Kot gostujoči znanstvenik je v tujini delal skupaj več kot tri leta in pol, najdlje na Max-Planck-Institut für Metallforschung v Stuttgartu. V strokovnih krogih je najbolj znan po pionirskem delu na področju profilne analize tankih plasti. Njegov postopek je bil patentiran, v ZDA pa je zaščiten pod imenom "Zalar rotation". Svoje znanje in izkušnje prenaša na mlade raziskovalce, ki jim je mentor, ter kot profesor na študente in podiplomce obeh slovenskih univerz in na slušatelje-tečajnike iz vakuumske tehnike v okviru našega društva. V teh 33 letih je objavil nad sto sedemdest znanstvenih in strokovnih del doma in v tujini, sam ali s svojimi sodelavci. Nekatera njegova dela so bila v svetu zelo odmevna in zelo pogosto citirana. Sledi njegovega dela najdemo tudi na Evropskih konferencah o uporabni analizi površin in faznih mej (ECASIA) in v upravnem odboru teh konferenc, v Mednarodni organizaciji za standardizacijo (ISO/TC 201), kjer zastopa slovenski Urad za standardizacijo in meroslovje. Kot recenzenta za področje tankih plasti in površin si ga delita pomembni tuji reviji Thin Solid Films in Surface and Interface Analysis. Pri tem pa ne zanemarja dela v "domačih" raziskovalnih in vladnih institucijah, kot sta KORIS (koordinacija raziskovalnih institucij v Sloveniji) in Ministrstvo za šolstvo, znanost in šport, ter v svojem ITPO-ju, ki mu ga je pred skoraj osmimi leti uspelo rešiti pred potopom IEVT-ja. Pri tem mu je uspelo združiti in ohraniti večino perspektivnega raziskovalnega potenciala, ki bi se sicer porazgubil, del stroke pa bi tako propadel. In vsa ta leta sem včasih bolj od blizu, včasih pa bolj od daleč spremljal pot našega jubilanta, ki ga znanci in prijatelji kličemo kar Tone. Ko kdaj v sproščenem okolju in veseli družbi, ki ji pogosto daje tudi svoj ton, pokramljamo o starih "zlatih časih", se včasih spomnimo Tonetovih prvih dni na IEVT-ju, ko je bil uradno sprejet ne samo za nedoločen čas, ampak (neuradno) tudi za nedoločen kraj(!), saj ni dobil niti stola, kaj šele mize ali sobe, lahko bi rekli, da je lebdel, in to v vakuumu oz. na vakuumskem inštitutu. Jubilantu, našemu šestdesetletniku (a res že?) Tonetu želimo še veliko lepih in uspešnih let tudi v novem okolju Instituta "Jožef Stefan". Dr. Jože Gasperič MEDNARODNA ZVEZA IUVSTA, SODELOVANJE Z NJO IN DRUGE MEDNARODNE AKTIVNOSTI DVTS V ZADNJEM OBDOBJU DRUŠTVENE NOVICE Mednarodna zveza za vakuumsko znanost, tehniko in aplikacije, IUVSTA (International Union for Vacuum Science, Technique and Applications), ima seje svojega izvršnega odbora (IO oziroma angleško Executive council meeting - ECM) dvakrat na leto. Vsake tri leta pa je redno organiziran občni zbor, t. i. generalna skupščina (General meeting - GM) vseh včlanjenih vakuumskih društev iz različnih držav. Zadnja skupščina, na kateri so bili izvoljeni sedanji funkcionarji mednarodne zveze, je bila GM-14 (tj. 14. po vrsti v delovanju IUVSTA) oktobra 2001 v San Franciscu, naslednja (združena z dvema mednarodnima kongresoma, tj. o vakuumu IVC-16 in o površinah trdih snovi ICSS-12) pa bo konec junija 2004 v Benetkah (celoten spisek sestankov IUVSTA iz zadnjih desetletij je v prilogi). Naše društvo je med 30 člani zveze dokaj znano, saj je bila Jugoslavija s slovensko iniciativo (dr. Lah, dr. Kansky, prof. Lasič) ena izmed 8 držav ustanoviteljic IOVST - predhodnice IUVSTA; naši zastopniki v IUVSTA iz zadnjega obdobja (dr. Gasperič, dr. Zalar, dr. Jenkova) pa so tudi veliko storili za afirmacijo Slovenije, ki je postala pravnomočna članica IUVSTA leta 1992 v Haagu. Kot sedanji zastopnik DVTS sem se udeležil večine sestankov v zadnjih letih; na nekaterih, predvsem tistih, ki so bili organizirani ali pri nas, ali v bližini, ali skupaj s kako strokovno konferenco, pa je sodelovalo iz Slovenije še nekaj članov našega društva. V naslednjem odstavku je zgoščeno prikazano naše sodelovanje z IUVSTA: - naslednje leto (21.-25. junija 2004) bo v Sloveniji (na Brdu pri Kranju) skupaj z italijanskim vakuumskim društvom organizirana strokovna delavnica z naslovom "Vacuum system design for particle accelerator - multidisciplinary approach"; predsednik organizacijskega odbora je dr. Šetina - dr. Jenkova je v okviru IUVSTA že v svojem mandatu prevzela aktivnosti za izobraževanje v manj razvitih deželah in je pri tem še dejavna - dr. Jenkova je tajnik strokovnega odbora za uporabno znanost o površinah ASS (odbor vodi H. J. Mathieu iz Švice), - dr. Šetina je tajnik strokovnega odbora za vakuumsko znanost (odbor vodi F. Mazzolini iz Italije) Omenimo še nekaj drugih mednarodnih aktivnosti DVTS-ja: - letošnje srečanje s Hrvaškim vakuumskim društvom organizira naše društvo, ki bo na Brdu pri Kranju 22. maja - na zadnjem srečanju sosednjih dežel JVC-9 (2002 v Seggauu) smo Slovenci pripravili osnutek prvega pisnega dogovora o delovanju te "evropsko lokalne" konference kot osnovo za njeno nadaljnje delovanje; - naslednje leto jeseni je naše društvo organizator vakuumske konference sosednjih dežel (JVC-10) v Portorožu. Mag. Andrej Pregelj IUVSTA - seje sestanek lokacija datum izvolj. predsednik opomba GM - 8 Madrid, Španija 1983 J. Antal IVC-9, ICSS-5 GM - 9 Baltimore, ZDA 1986 H. Jahhrreiss IVC-10, ICSS-6 GM - 10 Köln, Nemčija 1989 J.L. de Segovia IVC-11, ICSS-7 ECM-66 1992 ECM-67 Haag, Nizozemska 1992 GM - 11 IVC-12, ICSS-8 ECM-68 Madey ECM-69 1993 ECM-70 1993 ECM-71 1994 ECM-72 1994 ECM-73 1995 ECM-74 Jokohama, Japonska 1995 GM - 12 IVC-13, ICSS-9 ECM-75 J. Robins ECM-76 1996 ECM-77 1996 ECM-78 1997 ECM-79 1997 ECM-80 1998 ECM-81 Birmingham, Anglija sept. 98 GM - 13 IVC-14, ICSS-10 ECM-82 P. Woodroof ECM-83 Saillon les Bains, Švica feb. 99 ECM-84 Cancun, Mehika sept. 99 ECM-85 Namur, Belgija mar. 00 ECM-86 Portorož, Slovenija okt. 00 ECM-87 Brighton, Anglija mar. 01 ECM-88 San Francisco, ZDA okt.-nov. 01 GM - 14 IVC-15, ICSS-11 ECM-89 M. G. Bartes ECM-90 Regensburg, Nemčija mar. 02 ECM-91 Smolenice, Slovaška sept. 02 ECM-92 Peking, Kitajska mar. 03 ECM-93 Dubrovnik, Hrvaška sept. 02 ECM-94 v Franc. ali v Italiji feb. 04 ECM-95 Benetke, Italija jun.-jul. 04 GM - 15 IVC-16, ICSS-12 ECM-96 U. Valbusa ECM-97 pomlad 2005 ECM-98 jesen 2005 ECM-99 2006 ECM-100 2006 ECM-101 pomlad 2007 ECM-102 Stockholm, Švedska jun. ali jul. 07 GM - 16 IVC-17, ICSS-13 ECM-103 ZAPISNIK O POTEKU OBČNEGA ZBORA DVTS v četrtek, 6. 3. 2003 na Reaktorskem centru Instituta "Jožef Stefan" Občni zbor se je pričel ob 12.15 s pozdravi predsednika DVTS in gostiteljev ter s kratkim nagovorom prof. Miloša Budnarja, pomočnika vodje Odseka za fiziko nizkih in srednjih energij na Reaktorskem centru Instituta "Jožef Stefan" in vodje programske skupine "Fizika nizkih energij". Sledila je izvolitev delovnega predsedstva zbora, v katerega so bili imenovani dr. Peter Panjan kot predsednik, France Brecelj kot zapisnikar in dr. Matjaž Godec kot član. Izvoljena je bila tudi verifikacijska komisija v sestavi: Miro Pečar in Bojan Zajec, ki je kasneje poskrbela za tehnično izvedbo volitev. Sledilo je ugotavljanje števila prisotnih članov; na začetku zbora jih je bilo 29. Ker je bilo to število premajhno, da bi lahko sprejemali sklepe, smo - kot zahteva statut - počakali še pol ure. V tem času je imel dr. Primož Pelicon, vodja Mikroanalitskega centra na Institutu, strokovno predavanje z naslovom: Tandemski pospeševalnik za raziskave materialov. Potem se je občni zbor nadaljeval po predvidenem dnevnem redu: 1. poročila organov DVTS o delu v preteklem obdobju - poročilo predsednika mag. Andreja Preglja - finančno poročilo, ki ga je podala blagajničarka društva mag. Alenka Vesel - poročilo nadzornega odbora je predstavila njegova predsednica dr. Eva Perman Povabilu k razpravi se je odzval le mag. A. Pregelj s pripombo, da bi se bilo treba dodatno potruditi pri pridobivanju novih naročnikov za časopis Vakuumist. Drugih pripomb ni bilo in poročila so bila soglasno sprejeta. 2. Sprejeta je bila razrešnica starim funkcionarjem in odborom. 3. Predložen je bil osnutek, ki ga je pripravil IO DVTS, za člane v novih sestavah IO, nadzornega odbora in častnega razsodišča. Predlog je bil soglasno sprejet in je priložen k poročilu. 4. Predstavitev kandidatov in volitve predsednika DVTS. Sebe in svoje poglede, kako bi vodili Društvo, so predstavili naslednji kandidati: - dr. Miran Mozetič - dr. Vinko Nemanič - dr. Janez Setina. Sledilo je pojasnilo, da se bo po predvidenem sprejemu novega Statuta DVTS volilo novega predsednika za prvo triletno obdobje in volilo prihodnjega predsednika za drugo triletno obdobje. Ker pa so to prve volitve po tem pravilu, bo v primeru sprejetja takega statuta novi predsednik kandidat z največ glasovi, njegov naslednik pa bo tisti kandidat, ki bo dosegel 2. mesto na teh volitvah. Potem so bili ponovno prešteti prisotni člani DVTS; bilo jih je 33. Nato so bili razdeljeni volili lističi z imeni vseh treh kandidatov. Rezultat volitev je bil naslednji: M. Mozetič 15 glasov, V. Nemanič 3 glasove in J. Setina 15 glasov. Ker sta dva kandidata dobila enako število glasov, je prišlo do manjše zadrege, ker v Statutu taka situacija ni predvidena. Potem smo z javnim glasovanjem soglasno sprejeli sklep, da se izvede drugi krog glasovanja z lističi, na katerih sta le kandidata z več glasovi. Ker je medtem na občni zbor prišel še en član društva, smo ponovno preverili število prisotnih, bilo jih je 34. Rezultat v naslednjem krogu volitev je bil naslednji: dr. Janez Setina 18 glasov, dr. Miran Mozetič 16 glasov. Za aktualnega predsednika je bil tako izvoljen dr. Janez Setina, za njegovega naslednika pa dr. Miran Mozetič. 5. Občnemu zboru so bile predložene spremembe Statuta DVTS, dr. Miha Čekada jih je še ustno na kratko predstavil. Ker na predlog ni bilo pripomb, je sledilo javno glasovanje. Spremembe statuta so bile soglasno sprejete. 6. Občnemu zboru sta bila predložena tudi osnutka za dveh pravilnikov: - Pravilnik za častne člane Društva - Pravilnik o uredniškem odboru revije Vakuumist. Navzoči nanju niso imeli pripomb. Bila sta soglasno sprejeta. 7. Pri točki Razno se je dr. Jože Gasperič posebej zahvalil za opravljeno delo pri izdaji knjige Nasveti dr. Petru Panjanu, dr. Antonu Zalarju za predstavitev in DVTS-ju, ki je bil založnik in izvajalec projekta. Sledil je ogled in predstavitev Mikroanalitskega centra na IJS, ki se je končal z družabnim srečanjem in zahvalo predsedujočega občnega zbora gostiteljem za gostoljuben sprejem in izjemno zanimivo predavanje. Zapisnik sestavil: France Brecelj, univ. dipl. ing. SPOŠTOVANE ČLANICE IN SPOŠTOVANI ČLANI DRUŠTVA ZA VAKUUMSKO TEHNIKO SLOVENIJE! Najprej se moram zahvaliti vsem, ki ste mi na volitvah na občnem zboru, ki je bil 6. marca letos, izkazali zaupanje in me izvolili za predsednika društva za obdobje do leta 2006. Zahvaliti se moram tudi mojemu predhodniku, mag. Andreju Preglju, ki je funkcijo predsednika opravljal več kot 12 let, od decembra 1990. Ves čas je vzorno skrbel, daje društvo izdajalo revijo Vakuumist in strokovne knjige, organiziralo svoja redna posvetovanja in srečanja, izobraževalne tečaje, strokovne ekskurzije doma in v tujini ter sodelovalo pri organizaciji mednarodnih srečanj slovenskih in hrvaških vakuumistov ter konference vakuumistov Slovenije, Avstrije, Madžarske in Hrvaške, ki je vsaki dve leti. Na občnem zboru smo potrdili pomembno spremembo v statutu glede volitev predsednika društva. Na sestankih Izvršilnega odbora (IO) smo razpravljali o različnih možnostih in nazadnje sprejeli, da povzamemo sistem, ki je uveljavljen v mednarodni zvezi IUVSTA in nekaterih drugih nacionalnih vakuumskih zvezah. V IUVSTA imajo v najvišjem vodstvu kolektiven organ, ki ga sestavljajo predsednik ter predsednik iz predhodnega obdobja (past-president) in bodoči predsednik (president-elect), ki opravljata funkciji podpredsednikov. Prednost takega sistema je, da je zagotovljena kontinuiteta vodenja. Bodoči predsednik se ob aktualnem predsedniku že uvaja v delo, medtem ko predsednik iz preteklega obdobja še vedno aktivno sodeluje z aktualnim predsednikom pri vodenju društva in pomaga s svojimi izkušnjami. Ko predsedniku poteče mandat, avtomatsko postane "predsednik iz preteklega obdobja", predsedniško funkcijo prevzame kandidat, ki je bil na predhodnih volitvah izvoljen za bodočega predsednika, na volitvah pa izvolijo novega kandidata za bodočega predsednika. Ob prehodu na novi sistem smo se v IO odločili, da na občnem zboru najprej potrdimo spremembe v statutu in nato izvedemo volitve. Predsednik naj postane kandidat, ki bo dobil največ glasov, bodoči predsednik pa kandidat, ki se bo uvrstil na drugo mesto. Mandatna doba je tri leta, tako kot v IUVSTA. Po izidu volitev na občnem zboru je postal predsednik za bodoče obdobje dr. Miran Mozetič in upam, da bomo vsi skupaj s preteklim predsednikom mag. Andrejem Pregljem zgledno sodelovali pri vodenju društva. V zadnjih nekaj letih v društvu opažamo, da nimamo podmladka, kar pomeni, da se povprečna starost povečuje. V društvu potrebujemo mlade, ambiciozne in sposobne strokovnjake s svežimi idejami. V času svojega mandata se bom posebej zavzel za to, da najdemo stik z mladimi, ki začenjajo delo na področju vakuumske znanosti in tehnologij in jih pritegnemo k aktivnemu delu v društvu. Tudi stik med društvom in slovensko industrijo je oslabel, kar se kaže v zmanjšanem zanimanju za izobraževalne tečaje društva. To ne pomeni, da ljudje v industriji ne potrebuje dodatnega znanja, ki jim ga lahko posredujemo strokovnjaki DVTS, temveč je bolj posledica sedanjih težkih ekonomskih razmer v naši industriji. Industrija je tudi prešla proces privatizacije, ko se novi lastniki še ne zavedajo dovolj, kako pomembno je znanje zaposlenih za dvig produktivnosti. V IO bomo analizirali še druge vzroke za zmanjšano zanimanje za naše tečaje in ustrezno ukrepali. Po potrebi bomo našim uveljavljenim izobraževalnim tečajem dodali nove vsebine. Mislim, da smo kot strokovno društvo z razmeroma majhnim številom aktivnih članov lahko ponosni na našo revijo Vakuumist, ki jo že dolga leta zgledno pripravlja in ureja dr. Peter Panjan. Revija je pomembna za redno obveščanje naših članov. V njej lahko preberete razne novice o delu društva, prispevke iz zgodovine vakuumske tehnike, uporabne napotke za delo z vakuumskimi napravami in tudi znanstvene prispevke naših članov o raznih vakuumskih tehnologijah. Pomembno je, da imajo v njej možnost objavljati predvsem mladi raziskovalci in predstaviti zanimivosti s svojega področja dela širšemu krogu. S tem si pridobivajo tudi izkušnje za zahtevnejše objave v tujih revijah. V času, ki je pred nami, ko se bomo priključili Evropski zvezi, bomo morali aktivno sodelovati z drugimi državami na vseh področjih, tudi v znanosti. Neposredni osebni stiki s tujimi znanstveniki in uveljavljenimi raziskovalnimi inštituti bodo ključnega pomena pri našem vključevanju v mednarodne projekte. Za navezavo novih stikov in krepitev obstoječih se moramo udeleževati mednarodnih znanstvenih srečanj, še boljše pa je, če jih organiziramo pri nas. V juniju 2004 bo v naši neposredni bližini svetovni vakuumski kongres v Benetkah in upam, da se ga boste aktivni člani DVTS udeležili v čim večjem številu. Septembra 2004 pa bo naše društvo v Portorožu organiziralo jubilejno deseto konferenco vakuumistov Slovenije, Avstrije, Madžarske in Hrvaške (JVC-10), ki se ji bosta najbrž pridružili še Češka in Slovaška. Tudi tu računam na vašo čim številčnejšo udeležbo. Prav gotovo imate tudi vi kakšno idejo, kako bi bilo mogoče izboljšati in obogatiti naše izobraževalne tečaje, k delu pritegniti nove mlade člane in še bolj približati akcije društva vašim potrebam. Zato vas vabim, da posredujete vaše predloge članom IO ali neposredno meni na naslov: Dr. Janez Šetina Inštitut za kovinske materiale in tehnologije Lepi pot 11, 1000 Ljubljana Tel.: (01) 4701 976, e-pošta: janez.setina@imt.si PFEIFFER VACUUM VAKUUM (kttiyTtt? A t \ ГЗЛ /i Podtlačni zgoščevalnik NEGATIVE PRESSURE EVAPORATOR РгеЉ/sdbyDr HeimđdO ljubka.Sto- Prvi ročni detektor nevarnih kemijskih snovi CHEMPRO 100 CHEMPRO 100 MILESTONE MICROWAVE LABORATORY SYSTEMS Analizator živega srebra (DMA-80) omogoča kvantitativno analizo vseh vrst vzorcev v 5 minutah brez predhodne kemijske priprave (meritev je v skladu z normami US EPA 7470A, 7471A in 7472) pR.NEMn 1989 2002 Podrobnejše informacije dobite v podjetju DR. NEMO, d.o.o. proizvodnja, zastopstvo, tehnična podpora in svetovanje Štrekljeva 3, 1000 Ljubljana tel.: 01/241 03 00 fax: 01/241 03 10 elektronska pošta: dr-nemo@dr-nemo.si