1C0VT5XUJ XI VA KU UMIST ČASOPIS ZA VAKUUMSKO ZNANOST, TEHNIKO IN TEHNOLOGIJE, VAKUUMSKO METALURGIJO, TANKE PLASTI, trn v. POVRŠINE IN FIZIKO PLAZME NAVODILA AVTORJEM NAVODILA AVTORJEM PRI PRIPRAVI PRISPEVKOV ZA STROKOVNI ČASOPIS VAKUUMIST Vakuumist je časopis, ki objavlja originalne in pregledne članke s področja vakuumskih znanosti, tehnike in tehnologij, vakuumske metalurgije, tankih plasti, fizike površin trdnih snovi in nanostruktur, analitike površin, fizike plazme in zgodovine vakuumske znanosti in tehnologij. Znanstveni in strokovni prispevki so recenzirani. Prispevki morajo biti napisani v slovenskem jeziku, naslov članka in povzetek pa v slovenskem in angleškem jeziku. Če je članek sprejet (po recenzentovem in lektorjevem pregledu), avtor vrne popravljen članek uredniku Vakuumista. PRIPRAVA ROKOPISA Prispevek naj bo napisan v enem od bolj razširjenih urejevalnikov besedil (npr. Word for Windows) ali temu kompatibilnem programu (tekst, urejen s programom LaTeX, ni zaželen). Če avtor uporablja kakšen drug urejevalnik, naj ga konvertira v navaden format ASCII. Celoten rokopis članka obsega: • naslov članka (v slovenskem in angleškem jeziku) • podatke o avtorjih (ime in priimek, brez akademskega naziva, ime in naslov institucije) • povzetek v slovenskem in angleškem jeziku (največ 250 besed) • besedilo članka v skladu s shemo IMRAD (uvod, eksperimentalne metode, rezultati in diskusija, sklepi) • slike (risbe, fotografije), ki naj bodo priložene posebej • tabele, preglednice z nadnapisi • podnapise k slikam • pregled literature Obvezna je raba merskih enot, ki jih določa Odredba o merskih enotah (Ur. l. RS št. 26/01), tj. enot mednarodnega sistema SI (glej prispevek: P. Glavič: Mednarodni standardi - Veličine in enote (ISO 31-0 do 31-13), Vakuumist, 22 (2002) 4, 17-22). Enačbe se označujejo ob desni strani besedila s tekočo številko v okroglih oklepajih. ILUSTRACIJE Črno-bele ilustracije (risbe, diagrami, fotografije) morajo biti oštevilčene, priložene posebej. Črkovne oznake na diagramu naj bodo take velikosti, da je po pomanjšavi na širino enega stoplca (7,9 cm) velikost številk in (velikih) črk od 1,2 do 2,4 mm. Diagrami in slike naj bodo v formatih BMP, TIF ali JPG. Za risanje naj bo po možnosti uporabljen CorelDraw. Kvaliteta slikovnega gradiva mora biti dovolj visoka, da omogoča neposredno reprodukcijo. LITERATURA Literaturni viri so zbrani na koncu članka in so oštevilčeni po vrstnem redu, kakor se pojavijo v članku. Vsak vir, ki mora biti popoln (okrajšave ibid., idem., et al., etc. niso dovoljene), mora biti opremljen s podatki, ki omogočajo bralcu, da ga poišče. Knjige, periodične publikacije, deli knjig, članki v periodičnih publikacijah, patenti, članki in drugi prispevki v elektronski obliki morajo biti citirani kot npr. • Monografije Zgled: S. Južnič, Zgodovina raziskovanja vakuuma in vakuumskih tehnik, Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije, Ljubljana, 2004, str. 203 • Članki v periodičnih publikacijah Zgled: M. Čekada, P. Panjan, Vakuumist, 24 (2004) 4, 4-10 • Prispevki v zbornikih posvetovanj Zgled: P. Panjan: Novejši razvoj PVD trdih zaščitnih prevlek za zaščito orodij in strojnih delov, Zbornik posvetovanja Orodjarstvo, Portorož, 2003, 121-124 • Članki in drugi prispevki v elektronski obliki Zgled: P. Panjan, M. Čekada, B. Navinšek. Surface and Coatings Technology [online], 174-175, 2003, 55-62, dosegljivo na domači strani: http://www.sciencedirect. com/ AVTORSKE PRAVICE Avtorji prispevka so v celoti odgovorni za vsebino objavljenega sestavka. Z objavo preidejo avtorske pravice na izdajatelja. Pri morebitnih kasnejših objavah mora biti periodična publikacija Vakuumist navedena kot vir. Uredništvo periodične publikacije Vakuumist: • odloča o sprejemu članka za objavo • poskrbi za strokovne ocene in morebitne predloge za krajšanje ali izpopolnitev prispevka • poskrbi za jezikovne popravke Rokopise pošljite na naslov: dr. Miha Čekada glavni in odgovorni urednik Vakuumista Institut "Jožef Stefan" Jamova 39 1000 Ljubljana, Slovenija elektronska pošta: miha.cekada@ijs.si tel.: (01) 477 37 96 faks: (01) 251 93 85 ISSN 0351-9716 ČLANKI_ * Inhibicijska učinkovitost benzotriazola in 1-hidroksi-benzotriazola proti koroziji bakra (Matjaž Finšgar, Ingrid Milošev)......................................................................... 4 * Preizkušanje na vakuumsko tesnost - neporušitvena metoda z mehurčki (Branislav Arsenijevič, Jože Gasperič) . . 9 * Prikaz spremembe lomnega količnika evakuiranega zraka z odmikom svetlobnega žarka v valjni geometriji (Robert Repnik, Ivan Gerlič, Milan Ambrožič).................................................. 21 * Knjige o vakuumskih poskusih na slovenskem pred katodnimi elektronkami (Stanislav Južnič).............. 25 NOVICE_ * Šestnajsti mednarodni znanstveni sestanek "Vakuumska znanost in tehnika" v Bohinju 4. in 5. junija 2009 (Janez Kovač, Miran Mozetič) ............................................................. 33 * Proslava ob 50-letnici Društva za vakuumsko tehniko Slovenije (Janez Kovač).......................... 35 SPONZOR VAKUUMISTA: - Ministrstvo za visoko šolstvo, znanost in tehnologijo VAKUUMIST Izdaja Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije Glavni in odgovorni urednik: dr. Peter Panjan Uredniški odbor: dr. Miha Čekada, 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 Nemanič, dr. Boris Orel, mag. Andrej Pregelj, dr. Janez Šetina, dr. Alenka Vesel in dr. Anton Zalarf 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: info@dvts.si Domača stran DVTS: http://www.dvts.si 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 Naklada: 400 izvodov VAKUUMIST 29/4 (2009) 3 ISSN 0351-9716 INHIBICIJSKA UČINKOVITOST BENZOTRIAZOLA IN 1-HIDROKSI--BENZOTRIAZOLA PROTI KOROZIJI BAKRA Matjaž Fin{gar, Ingrid Milo{ev Institut "Jožef Stefan", Jamova 39, 1000 Ljubljana POVZETEK V tem delu je predstavljena {tudija inhibicije korozije bakra z uporabo znanega korozijskega inhibitorja benzotriazola (BTAH) in njegovega, ne tako raziskanega derivata 1-hidroksi-benzo-triazola (BTAOH). Za raziskavo so bile uporabljene razli~ne elektrokemijske metode in tehnika elektrokemijske kremenove mikrotehtnice (EQCM). Eksperimentalni podatki so pokazali, da je BTAH bolj u~inkovit inhibitor kot BTAOH za prepre~evanje korozije v 3-odstotni raztopini NaCl. Inhibition efficiency of benzotriazole and 1-hyd-roxy-benzotriazole against copper corrosion ABSTRACT The aim of this investigation was to study the inhibition of copper corrosion by using a well-known inhibitor benzotriazole (BTAH), and its not so extensively explored derivative, 1-hydroxy-benzo-triazole (BTAOH). Different electrochemical techniques, together with electrochemical quartz crystal microbalance were employed. Experimental results showed that BTAH is a more effective inhibitor than BTAOH of the corrosion of copper in 3% NaCl solution. 1 UVOD Korozija ima pomembno vlogo v različnih panogah industrije in posledično tudi v ekonomiji. Cilj korozijskih študij je razvoj postopkov za zmanjšanje korozijske hitrosti. Eden izmed teh načinov je uporaba korozijskih inhibitorjev. Mehanizem njihovega delovanja največkrat ni poznan. V večini primerov se učinkovitost inhibitorja za določeno kovino v preiskovanem mediju ugotavlja z empiričnimi preizkusi. Od leta 1947 je znano, daje benzotriazol (BTAH) učinkovit korozijski inhibitor za baker in njegove zlitine (1). BTAH preprečuje neželene reakcije na površini kovine ali zlitine, npr. oksidacijo Cu. Primer uporabe BTAH je zaščita arheoloških znamenitosti(2-4). V zadnjih letih se veliko pozornosti namenja ugotavljanju mehanizma vezave BTAH na Cu-površino ter strukture zaščitne plasti. Še posebej je zanimivo raziskovanje novih potencialnih inhibitorjev, ki bi prav tako učinkovito delovali za baker kot BTAH. Namen te študije je primerjava znanega inhibitorja BTAH (slika 1a) in njegovega derivata 1-hidroksi-benzo-triazola (BTAOH) (slika 1b), ki še ni bil podrobno raziskan. 2 EKSPERIMETALNI DEL 2.1 Priprava raztopin in elektrod Vodno raztopino 3-odstotnega NaCl smo pripravili z raztapljanjem BTAH in BTAOH v koncentracijskem območju od 0,1 mM do 10 mM. Uporabljene kemikalije so bile naslednje: NaCl (čistost pro analysis, Carlo Erba), BTAH (p. s. kvalitete, Merck) in BTAOH (95-odstotna čistost, Acros Organics). Elektrode za elektrokemijske meritve smo izrezali iz bakrene folije debeline 2 mm (99,9-odstotna čistost, Goodfellow, Cambridge) v obliki kroga s premerom 15 mm. Pred elektrokemijskimi eksperimenti smo elektrodo mehansko brusili na SiC-papirju različnih zrnatosti v zaporedju 800, 1000, 1200, 2400 in 4000. Zrnatost nam pove število zrn na enoto enega inča (2,54 cm). Brušenje smo izvedli na brusilni napravi proizvajalca Struers. Med vsako menjavo papirja smo elektrodo sprali z deionizirano vodo z namenom odstranitve delcev, ki so nastali med brušenjem. To je potekalo v določeni smeri, dokler ni bila površina kovine prekrita z enotnim vzorcem raz. Nato smo vzorec obrnili za 90° in proces brušenja ponovili. Ta način smo ponovili 4-krat. Brušenju je sledilo poliranje na napravi Stuers LaboPol-5 z 1,0- in 0,25-mi-krometrsko diamantno pasto (Struers) v prisotnosti etanolnega maziva (DP-lubricant Blue, Struers) na polirni krpi MD-Nap Struers. Površino vzorca smo preverili na optičnem mikroskopu Olympus BX51, in če je bila vidna še kakšna raza, smo postopek brušenja in poliranja ponovili. Po poliranju smo vzorce potopili v čisti etanol in očistili v ultrazvočni kopeli ter nato temeljito sprali z deionizirano vodo. Slika 1: a) benzotriazol (BTAH) in b) 1-hidroksi-benzotriazol (BTAOH) 2.2 Elektrokemijske meritve Meritve smo izvajali v stekleni elektrokemijski celici volumna 0,25 L pod statičnimi pogoji v stiku z zrakom pri 25 °C (uravnavano s termostatom). Pripravljene vzorce smo vstavili v teflonski nosilec (PAR) z gumijastim tesnilom v obliki obroča (angl. O-ring). Tako pripravljena delovna elektroda je imela 0,95 cm2 svoje kovinske površine izpostavljene razto- 4 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 pini. Grafitno palico smo uporabili kot pomožno elektrodo. Nasičeno kalomelovo elektrodo (Nke, E = 0,2415 V proti standardni vodikovi elektrodi) smo potopili v Lugginovo kapilaro in smo jo uporabili kot referenčno elektrodo (RE). Pri elektrokemijskih meritvah je bila frita Lugginove kapilare za merjenje polarizacijske upornosti minimalno oddaljena od delovne elektrode, da bi se izognili prispevku ohm-skega upora, medtem ko je bila frita oddaljena približno 1 mm pri meritvah potenciodinamskih kri-vulj(5). Meritve smo izvajali s potenciostatom/galvano-statom Autolab model PGSTAT12, nadzorovanim s programom GPES. Za korozijske meritve so bile izvedene naslednje elektrokemijske meritve: krono-potenciometrična meritev pri potencialu odprtega kroga Eok, meritve polarizacijske upornosti Rp in meritve potenciodina-mičnih krivulj. Krono-potenciometrična meritev je potekala vsaj eno uro oziroma dokler sprememba potenciala s časom ni bila manjša od 3 mV/min (6). Slednji eksperiment se je rabil kot stabilizacijski proces pred meritvami Rp in potenciodinamskih krivulj ter kot tehnika za določevanje korozijskega potenciala Ekor. Tega se določi kot zadnji zabeleženi potencial na koncu krono-potenciometrične meritve, kjer površina elektrode doseže kvazistacionarno stanje. Rp-meritve so bile izvedene na potencialnem področju ±10 mV glede na Ekor s hitrostjo preleta v = 0,1 mV/s. Naredili smo večje število ponovitev Rp-eksperimentov, dokler vsaj štiri meritve niso ustrezale Grubbsovemu statističnemu preizkusu (meritve ubežnikov so bile zavržene). Kot rezultat je podana povprečna vrednost Rp. Meritve potenciodinamskih krivulj so bile izvedene na potencialnem področju od -0,25 V glede na Ekor do 1,0 V glede na NKE s hitrostjo preleta v =1 mV/s. Izvedli smo vsaj šest ponovitev in kot rezultat je podana reprezentativna krivulja. 2.3 Elektrokemijska kremenova mikrotehtnica (EQCM) Za EQCM-meritve smo uporabili zlate elektrode s ploščino 1,37 cm2, dobavljene od proizvajalca Mextek. Zlato je bilo naneseno na AT-rez kremenovega kristala z nominalno frekvenco 5 MHz in adhezivno plastjo TiO, ki se rabi za boljši oprijem zlata s kristalom. Kristali so bili vstavljeni v teflonski nosilec Maxtek TPS 550, povezanim z merilnikom debeline z Maxtek PM-710 (angl. thickness monitor), ki deluje tudi kot galvanostat. Elektronanos bakra na zlato elektrodo je potekal v raztopini 1,0 M H2SO4 in 0,5 M CuSO4 pri katodnem toku 6 mA/cm2 do debeline 1 pm. Po nanosu bakra je povezava instrumentov Maxtek PM-710 in PGSTAT12 s programom GPES skrbela za spremljanje spremembe mase s časom pri Eok. Pri vsakem EQCM-eksperimentu je bil uporabljen nov kremenov kristal. 3 REZULTATI IN DISKUSIJA 3.1 Rezultati elektrokemijskih meritev 3.1.1 Meritve polarizacijske upornosti Meritve polarizacijske upornosti (imenovana tudi korozijska upornost) izvajamo na zelo majhnem potencialnem področju okrog Ekor, zato je ta metoda manj destruktivna ali nedestruktivna za kovino. Kot že samo ime pove, dobimo iz naklona krivulje E v odvisnosti od gostote toka j pri Ekor (oziroma pri j = 0) podatke o polarizacijski upornosti Rp /(Q cm2). Vrednost Rp je merilo za upornost kovine, da odda elektron elektroaktivni vrsti v raztopini. Ta podatek nam pove, kako odporna je kovina proti enakomerni koroziji (angl. uniform/general corrosion), pri čemer višja vrednost pomeni večjo odpornost. Pri dodatku inhibitorja kovino na določen način zaščitimo in posledično dobimo višjo vrednost za Rp v primerjavi z neinhibirano raztopino. Učinkovitost inhibitorja UI se izračuna iz meritev Rp, relativno glede na čisto raztopino 3-odstotnega NaCl po enačbi (1): UI Rp (prisoten inhibitor) Rp (brez inhibitorja) Rp (prisoten inhibitor) (1) Rezultati meritev Rp in izračunane UI pri različnih koncentracijah BTAH in BTAOH so podani na sliki 2. Dodatek BTAH in BTAOH 3-odstotni raztopini NaCl poveča Rp-vrednost zaradi tvorbe zaščitne plasti. Rp-vrednosti BTAH-inhibitorja so od 3- do 5-krat višje od izmerjenih v prisotnosti BTAOH-inhibitorja, kar kaže na večjo učinkovitost preprečevanja enakomerne korozije BTAH v primerjavi z BTAOH. V prisotnosti BTAH Rp-vrednosti naraščajo do koncentracije 5 mM, kjer doseže vrednost 95,68 Ш cm2 (slika 2a). Majhen padec Rp je opazen pri koncentraciji 10 mM. Primerjava BTAH z BTAOH pokaže, da dodatek koncentracije BTAH 0,1 mM poveča Rp-vrednost bolj kot dodatek koncentracije BTAOH 10 mM. V primeru dodatka BTAOH rast vrednosti Rp ni tako izrazita kot pri BTAH. Rp narašča do koncentracije 1 mM, kjer doseže maksimalno vrednost. Pri višjih koncentracijah Rp-vrednost pade. Ta pojav za primer BTAOH kot korozijskega inhibitorja za jeklo so opazili tudi Morales-Gil in sodelavci (7). Predpostavili so, da se začne inhibitor desorbirati zaradi interakcij molekul adsorbiranega BTAOH na kovinski površini z molekulami BTAOH, raztopljenimi v raztopini do nastanka oligomerov. S povečevanjem koncentracije BTAOH te interakcije postanejo močnejše in vodijo do sekundarne desorpcije. UI je mnogo večja pri dodatku BTAH v primerjavi z BTAOH. Maksimalno vrednost 89,3 % doseže pri dodatku koncentracije BTAH 5 mM. V primeru BTAOH je maksimalna vrednost pri koncentraciji 1 mM in je 41,9-odstotna. V tem delu je način določevanja UI izveden iz meritev Rp-vrednosti po enačbi (1) in ne iz korozijskih VAKUUMIST 29/4 (2009) 5 ISSN 0351-9716 tokov jkor po enačbi (2), kot je to mnogokrat uporabljeno in lahko tudi narobe prikazano. Korozijski tok se tradicionalno določa iz Taflovih premic, ki so izmerjene na potencialnem področju ±0,25 V glede na Ekor in v = 0,1 mV/s. UI jkor(brez inhibitorja) jkor (prisoten inhibitor) jkor(brez inhibitorja) (2) Potrebno je še poudariti, da pri potenciodinamskih meritvah, kjer je uporabljena višja hitrost (v >0,1 mV/s), ne gre več za zahtevani kinetično kontroliran proces prenosa elektrona, temveč nastane še dodatni vpliv masnega transporta. Taflove premice se morajo prilegati na linearne dele meritev voltametrijskih krivulj. To linearno področje pa mora potekati pri absolutni prenapetosti j^j večji od 118 mV (j^j = E - Ekor)(8), torej vsaj 118 mV bolj pozitivno ali negativno od Ekor. Presečišče Taflovih premic se nato ekstrapolira na j-skalo pri Ekor in tako se pridobi podatek o jkor. Izpeljava elektrokemijske Butler-Volmerjeve enačbe predvideva reverzibilno elektrokemijsko reakcijo ene elektroaktivne vrste, npr. za proces Fe3+ + e- Fe2+. Prilagojena oblika Butler-Volmerjeve enačbe (9), ki se uporablja za korozijske reakcije v raztopinah, predvideva eno katodno reakcijo (npr. redukcijo raztopljenega kisika) in eno anodno reakcijo (npr. oksidacijo kovine M ^ M+ + e"). Pri meritvah Taflovih premic pa lahko v katodnem delu poleg redukcije kisika naletimo na problem sproščanja vodika zaradi redukcije H+ (predvsem v kislih raztopinah). Tako gre v tem primeru za dve katodni reakciji. V anodnem delu pa pogosto nastane tvorba zaščitnih oksidnih plasti ali adsorpcija inhibitorja na kovinsko površino ter tvorba pasivne plasti, ki preprečujejo oksidacijo kovine (blokira predpostavljeno anodno reakcijo prilagojene Butler-Volmerjeve enačbe). V anodnem delu polariza-cijske krivulje lahko prav tako nastane redukcija nastalega vodika, ki se kopiči v kovini. Mnogokrat potekajo še dodatne reakcije na površini elektrode zaradi prisotnosti analita in nečistoč v raztopini. Tako kombinacija vseh reakcij (pri izpeljavi Butler-Volmerjeve enačbe sta uporabljeni samo ena katodna in anodna) ne ustreza osnovni teoriji in zato je rezultat določevanja jkor z ekstrapolacijo Taflovih premic le grobi približek. V praksi se najpogosteje srečamo s problemom nelinearnosti anodne polarizacijske krivulje, kar zelo otežuje prile-ganje anodne Taflove premice in tako se lahko pri določevanju stori velika napaka. Približek teoriji in napaka pri določevanju Taflovih premic ne more zagotoviti zanesljivega rezultata izračuna UI. V tem primeru je boljše uporabiti metodo linearne polarizacije na zelo majhnem potencialnem področju okrog Ekor, kjer se kombinaciji reakcij in težavam pri določevanju linearnih premic izognemo. Problem pri meritvah polarizacijske upornosti pa je lahko nekom- 100 ao еч § 60 £ i140 20 —— BTAOH ■ .....BTAH p'' 'ђ ^tr-"'* L e" 1 1 iit ■ i H a) 0,1 0,3 0,5 1,0 3,0 5,0 10,0 C /mM 100 90 80 * 70 5 so 50 40 — BTAOH ■ BTAH ..... L..,J>....... 0.1 0,3 0,5 1,0 3,0 5,0 10,0 cl mM Slika 2: a) Meritve polarizacijske upornosti Cu-elektrode v 3-odstotni raztopini NaCl z dodatkom x mM koncentracije BTAH ali BTAOH (x = 0,1, 0,3, 0,5, 1, 5, 10). b) Izračunana učinkovitost inhibitorja po enačbi (1). penzirana upornost raztopine, kar lahko posledično vodi do višjih vrednosti Rp, kot dejansko so. 3.1.2 Meritve potenciodinamskih krivulj Meritve potenciodinamskih krivulj za Cu v 3-odstotni raztopini NaCl, izmerjene v prisotnosti in odsotnosti različnih koncentracij BTAH in BTAOH, so prikazane na slikah 3 in 4. Edini reducirajoči zvrsti v raztopini sta raztopljen kisik in vodikovi ioni. Pri bolj negativnih potencialih, okrog -0,25 V glede na Ekor, je vedenje katodne polarizacijske krivulje odvisno od izločanja vodika (redukcije H+), medtem ko je pri bolj pozitivnih potencialih, bližje Ekor, potek katodne polarizacijske krivulje odvisen od masnokontrolira-nega transporta reakcije redukcije raztopljenega kisika. Pri potencialih bolj pozitivno od Ekor v aktivnem potencialnem področju sta Tromans in Sun (10) predlagala, da anodno raztapljanje Cu-elektrode v klorid-nem mediju ni povezano z nastankom bakrovih oksidov. Za to aktivno potencialno področje Bacarella in Griess (11) trdita, da hitrost celotne anodne reakcije raztapljanja Cu v kloridni raztopini uravnava difuzija CuCl2" od elektrode v raztopino (enačba (3)). (CuCl2-)el. ^ (CuCVUt. (3) V tem območju opazimo na potenciodinamski krivulji v čisti 3-odstotni raztopini NaCl linearno odvisnost gostote toka od potenciala. Pri bolj 6 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 pozitivnih potencialih (okrog -35 mV vs. NKE, krivulja brez BTAH na slikah 3a in 4a) se zaradi presežene topnosti CuCl2" reakcija pomakne v levo do povečanega nastanka CuCl, ki delno zaščiti elektrodo, kar vodi do zmanjšanja gostote toka (10). Ta potencial imenujemo primarni pasivacijski potencial Epp (označen na sliki 3a). Potrebno je še poudariti, da potenciodinamska krivulja za Cu v kloridnem mediju ne kaže tipičnega potenciala preboja, kot je to značilno za jekla (12Д3). CuCl + Cl- ^ (CuCl2-)el. (4) Primerjava krivulj potenciodinamskih meritev čiste 3-odstotne raztopine NaCl in krivulj, izmerjenih pri dodatku BTAH (slika 3), pokaže pomembno znižanje gostote katodnega toka v vseh inhibiranih raztopinah. Hkrati se Ekor premakne bolj proti pozitivnim potencialom za približno +80 mV. Tudi anodni del polari-zacijske krivulje se v prisotnosti inhibitorja pomakne proti manjši gostoti toka. Ta premik je posebej izrazit pri koncentraciji inhibitorja višji od 1 mM. Majhen anodni vrh je opazen pri potencialu -60 mV za dodatek 0,1 mM BTAH (detajl na sliki 3a). Pri večjih koncentracijah BTAH ta vrh prehaja v anodni plato. Iz teh rezultatov lahko sklenemo, da je BTAH zelo učinkovit inhibitor mešanega tipa, ki primarno deluje kot anodni inhibitor. Dodatek BTAOH 3-odstotni raztopini NaCl le malo zmanjša gostoto katodnega toka potenciodinamskih krivulj (slika 4). Padec gostote katodnega toka je opazen do koncentracije 1 mM, višanje koncentracije pa nima več pomembnega vpliva. Nasprotno od BTAH pa BTAOH ne vpliva na premik Ekor. Pri koncentraciji BTAOH 0,1 mM ne opazimo bistvene razlike anodne polarizacijske krivulje v primerjavi s čisto raztopino 3-odstotnega NaCl. Pri dodatku višjih koncentracij (>0,5 mM) nastane anodni vrh v potencialnem področju od -0,16 V do -0,14 V (detajla na slikah 4a in 4b), kar je posledica interakcije BTAOH s površino Cu. Iz teh rezultatov lahko BTAOH ovrednotimo kot šibki inhibitor mešanega tipa za Cu v 3-odstotni raztopini NaCl. Primerjava krivulj v prisotnosti BTAH in BTAOH pokaže, da BTAH prav tako mnogo bolj ščiti Cu proti lokalni koroziji, saj je gostota toka po potencialu preboja (predvsem vidno za dodatek 5 mM 10* 10' lfr' 10* ШЧ0-Ч»1 lir2 ID1 tU* 1BJ 10' 10*1D4Dj 10' 10' 10 1 JI Awi'1 Slika 3: Potenciodinamske krivulje za Cu v odsotnosti in prisotnosti X mM koncentracije BTAH v 3-odstotni raztopini NaCl (x = 0,1, 0,3, 0,5, 1, 5, 10), v = 1 mV/s Slika 4: Potenciodinamske krivulje za Cu v odsotnosti in prisotnosti x mM koncentracije BTAOH v 3-odstotni raztopini NaCl (x = 0,1, 0,3, 0,5, 1, 5, 10), v = 1 mV/s in 10 mM koncentracije BTAH) mnogo manjša v primeru BTAH. 3.2 Rezultati meritev EQCM Slika 5a prikazuje časovno spremembo mase kremenovega kristala z zlato elektrodo in elektrolitsko naneseno plastjo Cu. Adsorpcija inhibitorjev je bila izvedena iz 3-odstotne raztopine NaCl z dodatkom 10 mM BTAH ali BTAOH. Adsorpcijski proces BTAH je hiter, saj masa na elektrodi nenehno narašča od trenutka izpostave elektrode raztopini. Nekateri avtorji so mislili, da gre za tvorbo bakrovih oksidov pod Cu-BTAH-plastjo (14-21), vendar pa je v 3-odstotni raztopini NaCl to termodinamsko neugodno (22). Če se bakrovi oksidi tvorijo, prav tako prispevajo k povečanju mase. Po približno 180 s se adsorpcijska krivulja izravna in spremeni naklon (označeno s prekinjeno puščico na sliki 5). To je lahko posledica večplastne adsorpcije in tudi tvorbe strukturno različnih plasti na površini. Odvisnost spremembe mase s časom je prvotno parabolna (slika 6a) in kasneje, po približno 180 s, logaritemska (slika 6b). Po približno 1200 s se adsorpcijski mehanizem spet spremeni (presečišče krivulj na sliki 6b). Sprememba mase s časom je v tem primeru manjša kot v prejšnjih dveh, ker je prenos Cu-ionov čez predhodno tvorjeno zaščitno plast otežen. Prav tako pa logaritemska odvisnost spremembe mase na elektrodi nakazuje, da je prenos Cu-ionov počasnejši kot v primeru parabolne rasti, kar lahko pripišemo tvorbi bolj zaščitne plasti in posledično bolj učinkoviti inhibiciji korozije. Po enourni izpostavitvi je sprememba mase na elektrodi 52,80 pg cm-2, kar pomeni skupek reakcij dveh tekmovalnih procesov: korozivnega napada kloridnih ionov in nastanka zaščitne plasti Cu-BTAH. Po tvorbi plasti smo elektrodo izpostavili čisti 3-odstotni raztopini NaCl za preverjanje zaščitnih lastnosti površinske plasti Cu-BTAH. Po enourni izpostavi je bila sprememba mase le -0,05 pg cm-2, kar pomeni izgubo mase zaradi korozivnega napada, saj je znano, da se triazolne molekule močno vežejo na Cu-površino (23) in lahko desorpcijo teh molekul pri preverjanju zaščitne plasti zanemarimo. VAKUUMIST 29/4 (2009) 7 ISSN 0351-9716 Slika 5: (a) Sprememba mase s časom za adsorpcijo BTAOH (—) in BTAH (• • •) na Cu-elektrodi iz 3-odstotne raztopine NaCl in (b) opazovanje lastnosti tvorjene zaščitne plasti. Sprememba mase po eni uri je v primeru BTAOH 30,08 |g cm-2 in v primeru BTAH 52,82 |g cm-2. Adsorpcijski proces BTAOH je drugačen. Izrazito zmanjšanje mase s časom je opazno v prvih 262 s izpostave Cu-QCM-elektrode kloridnemu mediju, vsebujočemu BTAOH, kjer nastane sprememba mase -5,68 |g cm-2 (slika 5a). To je posledica hitrega raztapljanja elektrolitsko nanesenega Cu po reakciji (5), ki vodi do tvorbe CuCl. Ta produkt pa reagira s Cl"-ioni v raztopini do nastanka topnega CuCl2" (enačba (4)) in posledično pride do zmanjšanja mase elektrode. Cu + Cl- ^ CuCle, + e- (5) Po 262 s pa se raztapljanje ustavi in preide do povečevanja mase na QCM-elektrodi (označeno s puščico na sliki 5). To je posledica adsorpcije BTAOH in tvorbe zaščitne plasti, ki prevlada nad raztapljanjem Cu. Povečanje mase na elektrodi je jasen dokaz, da se molekule BTAOH adsorbirajo na Cu-površino. Povečevanje mase s časom je mogoče najboljše opisati z linearno rastjo plasti. Naklon te krivulje je 27,59 |g cm-2 h-1. Po enourni tvorbi smo lastnosti zaščitne plasti, prav tako kot v primeru BTAH, preverili v čisti 3-odstotni raztopini NaCl. Na sliki 5b je razvidno, da ta plast slabo ščiti Cu pred korozijo, saj masa na elektrodi konstantno pada. Po eni uri se masa zmanjša za -30,08 |g cm-2. Razlika sprememb mas med plastema Cu-BTAH in Cu-BTAOH pri preizkusu preverjanja lastnosti je bila 30,03 |g cm-2. Ta eksperiment potrjuje predvidevanja elektrokemijskih meritev, da je BTAH mnogo bolj učinkovit kot BTAOH. 4 SKLEP V tem delu je predstavljena študija inhibicijskih lastnosti dveh inhibitorjev, benzotriazola (BTAH) in 1-hidroksi-benzotriazola (BTAOH), v 3-odstotni raztopini NaCl. V obeh primerih opazimo hitro interakcijo molekul z Cu-površino in tvorbo površinskih plasti. Zaščitna lastnost Cu-BTAH plasti je mnogo bolj učinkovita kot zaščitna plast Cu-BTAOH. Ze koncentracija BTAH 0,1 mM bolj učinkovito preprečuje enakomerno korozijo kot koncentracija BTAOH 10 mM, prav tako pa je BTAH bolj učinkovit Slika 6: Kinetika tvorbe Cu-BTAH plasti v 3-odstotni raztopini NaCl v prisotnosti 10 mM koncentracije BTAH: (a) parabolna in (b) logaritemska časovna odvisnost rasti plasti inhibitor proti nastanku lokalne korozije. Oba inhibitorja delujeta kot inhibitorja mešanega tipa, s tem da BTAH primarno inhibira anodno reakcijo korozijskega para. Spremljanje mehanizmov rasti plasti s tehniko elektrokemijske kremenove mikro-tehtnice pokaže, da BTAOH sledi linearni rasti s časom, medtem ko BTAH najprej parabolni in kasneje logaritemski rasti površinske plasti s časom. 5 LITERATURA 1Procter and Gample, Ltd., Britanski Patent, 652339, december 1947. 2H. Brinch Madsen, Stud. in Cons., 12 (1967), 163-167. 3H. Brinch Madsen, Stud. in Cons., 16 (1971), 120-122. 4R. Walker, J. Chem. Educ., 57 (1980), 789-791. 5ASTM G 61, Conducting Cyclic Potentiodynamic Polarization Measurements for Localized Corrosion Susceptibility of Iron-, Nickel-, or Cobalt-Based Alloys. 6ASTM F 2129-08, Standard Test Method for Conducting Cyclic Potentiodynamic Polarization Measurements to Determine the Corrosion Susceptibility of Small Implant Devices. 7P. Morales-Gil, G. Negron-Silva, M. Romero-Romo, C. Angeles-Chavez, M. Palomar-Pardave, Electrochim. Acta., 49 (2004), 4733-4741. 8J. Wang, Analytical Electrochemistry, druga izdaja, VHC-Wiley, New York (2001) str. 14. 9J. O'M Bockris, A. K. N. Reddy, Modern Electrochemistry 2B, Electro-dics in Chemistry, Enguneering, Biology, and Environmental Science, druga izdaja, Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York (2000) 1655. 10D. Tromans, R. Sun, J. Electrochem. Soc., 138 (1991), 3235-3244. 11A. L. Bacarella, J. C. Griess, J. Electrochem. Soc., 120 (1973), 459-465. 12M. Finšgar, S. Fassbender, F. Nicolini, I. Milošev, Corros. Sci., 51 (2009), 525-533. 13M. Finšgar, S. Fassbender, S. Hirth, I. Milošev, Mater. Chem. Phys., 116 (2009), 198-206. 14J.-H Chen, Z.-C. Lin, S. Chen, L.-H. Nie, S.-Z. Yao, Electrochim. Acta, 43 (1998), 265-274. 15V. Brusic, M. A. Frisch, B. N. Eldridge, F. P. Novak, F. B. Kaufman, B. M. Rush, G. S. Frankel, J. Electrochem. Soc., 138 (1991), 2253-2259. 16G. W. Poling, Corros. Sci., 10 (1970), 359-370. 17R. F. Roberts, J. Electron. Spectrosc., 4 (1974), 273-291. 18P. G. Fox, G. Lewis, P. J. Boden, Corros. Sci., 19 (1979), 457-467. 19D. Chadwick, T. Hashemi, Corros. Sci., 18 (1978), 39-51. 20J. O. Nilsson, C. Tornkvist, B. Liedberg, Appl. Surf. Sci., 37 (1989), 306-326. 21K. Cho, J. Kishimoto, T. Hashizume, H. W. Pickering, T. Sakurai, Appl. Sur. Sci., 87/88 (1995), 380-385. 22D. Tromans, J. Electrochem. Soc., 145 (1998), L42-L45. 23M. Graff, J. Bukowska, K. Zawada, J. Electroanal. Chem., 567 (2004), 297-303. 8 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 PREIZKUŠANJE NA VAKUUMSKO TESNOST - NEPORUSITVENA METODA Z MEHURČKI Branislav Arsenijevič1, Jože Gasperič2 1Medivak, d. o. o., Šolska 21, Domžale 2Institut "Jožef Stefan", Jamova 39, Ljubljana POVZETEK V prispevku je podrobno predstavljeno ugotavljanje tesnosti različnih posod, cevovodov, vakuumskih sestavnih delov in naprav z neporušitveno metodo z mehurčki. Poznamo tri glavne načine, in sicer: (1) način s potapljanjem preizkušanca, kije pod nadtlakom, v preizkusno tekočino, (2) način z omočenjem površine preizkušanca ter (3) vakuumski način. Opisane so prednosti te metode pred drugimi, pa tudi omejitve, načini povečanja občutljivosti ter priprava preizkušancev. Zelo pomembna je tudi izbira tekočin in slednih plinov, ki se pri tem uporabljajo. V splošnem je s to metodo mogoče odkriti netesnosti, ki so večje od 10-4 mbar L/s, kar v vakuumski tehniki pomeni, da so vakuumske naprave primerne za uporabo v grobem, srednjem in deloma tudi v visokem vakuumu, tj. do 10-6 mbar. Na koncu prispevka je dodana tudi terminologija v slovenščini in angleščini, ki se uporablja pri preizkušanju tesnosti. Leak testing - Non-destructive bubble test technique ABSTRACT In this article we present the leak testing of various vessels, tanks, pipe lines, vacuum components and systems etc. by the nondestructive bubble testing methods. Three main techniques are well known: (1) the liquid immersion technique, where the object is pressurized and submerged in the test liquid, (2) the liquid film application technique, where a thin layer of test liquid is flowed over the low pressure surface of the test object, and (3) the vacuum box technique. The advantages of bubble testing methods as well as their limitations, techniques for the enlargement of the sensitivity and preparation of testing objects are described. Very important role at this technique play the testing liquids and tracer fluids. Generally, by this testing method it is possible to detect and locate leaks greater than 10-4 mbar L/s, which means the vacuum systems are applicable for the use in rough, medium and high vacuum up to 10-6 mbar. At the end of this article the terminology in leak tightness testing in Slovene and English language is added. 1 SPLOŠNO O PREIZKUSU Z MEHURČKI 1.1 Princip preizkusa na tesnost z mehurčki Neporušitveni preizkus z mehurčki je verjetno najbolj uporabljena tehnika za ugotavljanje netesnosti oz. netesnih mest različnih posod, cevovodov, rezervoarjev, sestavnih delov vakuumskih in drugih naprav (kratko: preizkušanci), ki so izpostavljeni nad- ali podtlaku (vakuumu). Zaradi njegove enostavnosti ga lahko izvajajo delavci z malo treninga. Zaradi majhnih stroškov in hitrih rezultatov je posebno zanimiv pri preizkušanju izdelkov za široko porabo, ker so druge metode predrage. Pri teh preizkusih je treba najprej ustvariti tlačno razliko skozi tlačno pregrado (steno posode in zunanjostjo), ki jo preizkušamo. Preizkusna tekočina je vedno na nižji tlačni strani, tako da ji preprečimo vstop in zamašitev netesnega mesta. Opazu- jemo mehurčke, ki prihajajo skozi netesno mesto. Takoj lahko ugotovimo netesno mesto pri jakosti uhajanja plina (zraka) 10-2-10-4 mbar L/s, pri jakosti 10-4-10-5 mbar L/s pa je čas opazovanja daljši, ker mehurčki nastajajo bolj počasi. Hitrost nastajanja mehurčkov, njihova velikost in hitrost rasti posameznih mehurčkov daje preizkuševalcu (operaterju) občutek o velikosti netesnosti. 1.2 Načini preizkušanja z mehurčki Poznamo tri glavne načine preizkušanja, in sicer: 1. Način s potapljanjem preizkušanca. Preizkušanec (posoda, sestavni del ...), ki je pod nadtlakom, potopimo v preizkusno tekočino. Iz netesnega mesta izhajajo mehurčki, ki se dvigajo proti gladini tekočine. 2. Način z omočenjem površine preizkušanca. Pri tem načinu prevlečemo površino, ki je pod nadtlakom, s tanko plastjo preizkusne tekočine oz. raztopine (npr. z milnico). Ta način uporabljamo pri preiz-kušancih, ki jih ne moremo (npr. zaradi velikosti) ali ne smemo potopiti v preizkusno tekočino. 3. Vakuumski način uporabljamo za preizkušance, ki jih ne moremo izpostaviti nadtlaku, bodisi zaradi svoje oblike (plošče, zvari) ali mehanske občutljivosti (enkapsulirani elektronski elementi). Pri vseh teh načinih pa obstajajo tudi različice. Tako lahko med preizkušanjem povečujemo nadtlak oz. podtlak, torej tlačno razliko, in s tem tudi jakost uhajanja plina in hitrost nastajanja mehurčkov. Seveda pa moramo pri tem paziti, da ne pretiravamo. V tlačnih posodah (grelnikih za vodo, jeklenkah za komprimirane pline, posodah za tekoči dušik ali helij) sme biti nadtlak le nekoliko večji od delovnega (do 25 %). Tlak v notranjosti zatesnjenega preizkušanca lahko povečamo z gretjem, vendar obstaja nevarnost, da nastane v njegovi notranjosti prevelik tlak, ki povzroči eksplozijo. Tlačno razliko lahko povečamo tudi s tem, da preizkusno tekočino (potopno tekočino, raztopinsko tanko plast) postavimo v vakuum. 1.3 Prednosti preizkusa z mehurčki Kot smo že uvodoma omenili, je preizkus z mehurčki enostaven in poceni. Zelo natančno je mogoče ugotoviti netesno mesto. Pri pregledu zvarov in ulitkov je treba vedeti, da mesto izhajanja me- VAKUUMIST 29/4 (2009) 9 ISSN 0351-9716 hurčkov ni vedno natančno nasproti mestu vpuščanja na nadtlačni strani. Prednost je tudi, da velike netesnosti odkrijemo takoj in da jih je treba najprej odpraviti, šele nato lahko nadaljujemo preizkus in iščemo manjše netesnosti, lahko tudi z drugimi metodami (npr. s helijevim detektorjem netesnosti). Vedno pa iščemo le resnične (realne) netesnosti, ne pa navideznih (virtualnih), tj. odplinjevanje (desorpcija) s površin notranjih sten preizkušanca (posode) ali absorbiranih plinov iz njih. Zahtevano znanje in izkušnje operaterja sta minimalni v primerjavi z drugimi, bolj kompleksnimi tehnikami iskanja netesnih mest, kjer se za iskanje uporabljajo sonde, ki jih je treba vleči od točke do točke po površini preizkušanca. 1.4 Omejitve preizkusa z mehurčki Tako kot ima vsaka metoda svoje omejitve, obstajajo tudi pri preizkusih z mehurčki. Te so: 1. onesnaženje (kontaminacija) površine preizkušan-ca, 2. neprimerna temperatura površine preizkušanca, 3. onesnaženost ali penjenje preizkusne tekočine, 4. neprimerna viskoznost preizkusne tekočine, 5. majhna površinska napetost preizkusne tekočine, ki je vzrok za manjšo omočljivost površine preizkušanca; težnja take tekočine je, da zaleze v pore, kar lahko vodi do zamašitve netesnega mesta; 6. prevelik vakuum nad površino preizkusne tekočine, ki povzroči njeno vretje, torej nastajanje mehurčkov, ki motijo preizkuševalca (operaterja); 7. predhodno čiščenje površine preizkušanca z uporabo čistilnih tekočin lahko zamaši netesnost. Zato je treba po čiščenju površino dobro sprati, da popolnoma odstranimo čistilno sredstvo, nato pa osušiti, posebno še, če bomo nadaljevali preizkušanje z bolj občutljivimi tehnikami s slednimi plini (npr. s halogeni ali helijem). 8. Zrak, ki je raztopljen v preizkusni tekočini, ali odplinjevanje s korodirane površine preizkušanca lahko povzročita nastanek nepravih ("lažnih") mehurčkov, ki lahko zavedejo operaterja; 9. poroznostne netesnosti s preizkusom z mehurčki ne moremo odkriti zaradi premajhne občutljivosti te metode; 10.predhodni preizkus z mehurčki ali onesnaženje, ki lahko zatesni netesnosti in zmanjša občutljivost drugih, nadaljnjih preizkusnih metod, ki so bolj občutljive. Učinek onesnažene površine je t. i. "lažno" nakazovanje netesnih mest, ki ga povzročajo: rja, mast, olja, varilna žlindra, oksidna plast, poroznost zvara na zunanji strani stene preizkušanca. Tudi mehansko lahko povzročimo podobne učinke z brušenjem, tolčenjem, kar lahko začasno zapre netesnosti na kovinski površini. Preizkus na tesnost mora biti opravljen pred barvanjem, galvanizacijo, naparevanjem ali platiniranjem površine, ki lahko prav tako začasno zatesnijo netesnosti. Onesnažena preizkusna tekočina se navadno tudi peni, nastajajo torej nepravi ("lažni") mehurčki, ki niso v zvezi z netesnostjo oz. uhajanjem plina skoznjo. Zamašitev majhnih netesnosti, pri katerih je jakost uhajanja plina manjša od 10-4 mbar L/s, lahko nastane zaradi prezgodnje potopitve ali premazovanja preizkušanca, preden je bil izpostavljen nadtlaku oz. preden je bila ustvarjena primerna tlačna razlika (npr. 1000 mbar). Večina komercialno dosegljivih preizkusnih tekočin ali raztopin ima majhno površinsko napetost, lahko pa jih pripravimo tudi sami. 1.5 Občutljivost različnih načinov preizkusa z mehurčki Dejavniki, ki vplivajo na občutljivost preizkusa z mehurčki: 1. tlačna razlika, 2. viskoznost slednega plina, 3. preizkusna tekočina, v kateri nastajajo mehurčki, 4. površinsko onesnaženje (barva, umazanija, olja, masti ...) na zunanji ali notranji strani preizku-šanca), 5. vremenske razmere (dež, temperatura, vlaga, veter) pri preizkušanju na prostem, ki vplivajo na hitrost izparevanja preizkusne tekočine, 6. osvetlitev preizkušanega področja, 7. preizkusna naprava, 8. tehnika in pozornost preizkuševalca. Lastnosti preizkusne tekočine (raztopine), ki vplivajo na občutljivost: 1. Površinska napetost vpliva na hitrost nastajanja mehurčkov in na njihovo velikost. Če je majhna, nastane veliko majhnih mehurčkov, ki se tudi radi delijo. Če pa je velika, mehurčki nastajajo počasi in so večji ter se le počasi odlepijo od površine z netesnega mesta; tudi selijo se ne na manjše. Za zmanjšanje površinske napetosti vode se uporabljajo mehčala (detergenti). 2. Dobra omočljivost, ki je naznačena z velikim stičnim kotom med površino preizkušanca in kapljico tekočine na njej. Pri večji površinski napetosti je omočljivost slaba, stični kot je majhen. 3. Viskoznost slednega plina vpliva na velikost rasti mehurčka. Majhna viskoznost, manjši mehurčki, velika viskoznost, večji mehurčki. Za povečanje 10 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 viskoznosti preizkusne tekočine (vode) lahko kot dodatek uporabljamo glicerin. 4. Hitrost odparevanja. Tekočina (raztopina) naj ima počasno hitrost odparevanja, da ima preizkuševalec možnost, da prekrije (omoči) čim večjo površino preizkušanca. Hitrost odparevanja je odvisna od temperature. Čim višja je, tem hitrejše je odparevanje in nasprotno. 1.5.1 Povečanje občutljivosti V splošnem lahko povečamo občutljivost preizkusa z mehurčki s podaljšanjem časa opazovanja njihovega nastajanja, z izboljšanjem razmer pri tem in s povečanjem količine plina, ki uhaja skozi netesnost. Povečanje možnosti za opazovanje zagotovimo na naslednje načine: 1. položaj preizkušane površine naj bo čim bolj ugoden za opazovanje; 2. osvetlitev mora biti taka, da se jasno vidijo mehurčki; 3. potopna tekočina mora biti čista in presevna; 4. podaljšanje časa za tvorbo mehurčkov in časa opazovanja; 5. odstranitev nepravih ("lažnih") mehurčkov, ki nastanejo zaradi vretja, vnesenega zraka ali onesnaženja preizkusne tekočine; 6. zmanjšanje površinske napetosti, da se lahko pojavijo manjši mehurčki; 7. zmanjšanje tlaka nad opazovano površino, ki poveča posamezne mehurčke; 8. izbira primernega časa za preizkuse na terenu, da bi bile okoliške razmere ugodne (svetloba, temperatura, veter ...); 9. uporaba primernih preizkusnih raztopin, tudi fluorescenčnih ali barvnih, če je treba. Ne smemo pa pri tem pozabiti na dobro razpoloženje preizkuševalca (operaterja), ki vpliva na njegovo zbranost pri delu. 1.5.2 Povečanje hitrosti uhajanja slednega plina Občutljivost lahko povečamo tudi tako, da uporabimo drug sledni plin, ki ima manjšo viskoznost in maso. Hitrost uhajanja pa lahko najbolj povečamo s povečanjem tlačne razlike (npr. s povečanjem tlaka v preizkušancu), temperature ali z zmanjšanjem tlaka na nizkotlačni strani. S primerno kombinacijo slednega plina in potopne tekočine lahko ugotovimo jakost uhajanja tudi 10-7 mbar L/s, ki je sicer 10-4-10-5 mbar L/s, pri načinu z omočenjem pa 10-4 mbar L/s (navadno 10-1-10-3 mbar L/s). Pri kapilarnih netesnostih se lahko zgodi, da se mehurčki v preizkusni tekočini raztopijo tako hitro, da jih ni mogoče videti. VAKUUMIST 29/4 (2009) V splošnem pa je težko definirati občutljivost načina oz. metode preizkusa z mehurčki, ki je odvisna tudi od sposobnosti preizkuševalca (operaterja) in njegove motivacije. V ugodnih okoliščinah ne bi smelo biti težav pri odkrivanju netesnih mest pri načinu s potapljanjem z jakostjo uhajanja plina 10-5 mbar L/s. 1.6 Priprava preizkušancev Pred preizkusom je treba s preizkušanca odstraniti vse nečistoče, zaščitne prevleke, skratka vse, kar bi povzročilo zaprtje netesnih mest ali izvir plinov. Treba je zatesniti vse odprtine, razen tistih, ki so potrebne za uvajanje preizkusnega (slednega) plina za ustvarjanje nadtlaka. Pri delu s preizkušanci, ki so izpostavljeni nadtlakom, pa je treba zagotoviti varnost in upoštevati predpise, ki so povezani s tem. 1.6.1 Čiščenje pred preizkusom Preiskovane površine ne smejo biti mastne, naoljene, pobarvane ali drugače onesnažene, kar bi lahko prekrilo (maskiralo) netesno mesto, ne smejo biti rjaste ali imeti ostanke varilne žlindre in kemikalij, kar lahko povzroča nastanek "lažnih" mehurčkov. Odstraniti je treba vse možnosti predhodne zamašitve netesnih mest zaradi poprejšnjih hidrostatskih preizkusov, čiščenja s tekočinskimi čistilnimi sredstvi. Preizkušanca ne smemo hraniti v vlažnih prostorih, kjer se nabira kondenzat. S sušenjem se da odstraniti vlaga, ki bi lahko prodrla v porozna mesta. 1.6.2 Zatesnitev odprtin preizkušanca Zatesniti je treba vse odprtine s slepimi prirobni-cami, pokrovi, čepi, tesnilnimi voski itd., razen tistih, ki jih bomo priključili na sistem za komprimiranje. Preizkušanca moramo opremiti z ventilom in umerjenim (!) mehanskim merilnikom tlaka. 1.6.3 Predhodni pregled Predhodni pregled in preizkus preizkušanca ter priprav oz. naprav, ki jih bomo uporabili pri preizkusu na tesnost, je tudi pomembno opravilo. Preizkušanec moramo pred potopitvijo v preizkusno tekočino oz. omočenjem njegove površine napolniti s preizkusnim (slednim) plinom do dovoljenega nadtlaka, da bi preprečili dostop preizkusne tekočine (raztopine) v netesna mesta. Če bi se to zgodilo, bi lahko netesnost odmašili le z zelo velikim nadtlakom, kar pa že lahko ogrozi varnost pri delu. 1.7 Izpostavitev preizkušancev nadtlaku Tlak preizkusnega plina, ki je lahko zrak, dušik, helij, argon, hladilniški plini, amonijak ali drugi sledni plini glede na posebne zahteve, moramo v preizku- 11 ISSN 0351-9716 šancu počasi povečevati od polovice do polne obremenitve. Najmanjši (minimalni) nadtlak je 1000 mbar, največji (maksimalni) pa je dovoljeni delovni tlak v preizkušancu. Pri uporabi zraka kot slednega plina smemo uporabiti le tistega iz brezoljnih kompresorjev. Ni priporočljiva uporaba zraka iz kompresorskih linijskih vodov, ker je zrak naoljen in navlažen. Čas polnjenja je 15 min, pri zelo velikih preizku-šancih pa je hitrost polnjenja največ 3 s/m3. Temperatura preizkušanca sme biti 15 % višja ali nižja od tiste pri normalni uporabi. Izjema od vsega navedenega je preizkušanje manjših delov, ki se uporabljajo v zamrzovalni (kriogenski) tehniki. Te preizkušance je treba v celoti zatesniti, nato pa potopiti v tekoči dušik, ki zaide skozi netesna mesta v notranjost. Nato potopimo tak del v alkoholno kopel pri sobni temperaturi. Tekoči dušik v notranjosti preizkušanca se ogreje, uplini in poveča tlak. Plinasti dušik uhaja skozi netesna mesta in tako nastajajo mehurčki. 1.8 Pogoji za vidno (vizualno) opazovanje izhajanja mehurčkov Opazovana površina preizkušanca naj bo oddaljena 60 cm od oči opazovalca, kot pa ne manjši od 30° glede na ravnino opazovanja. Lahko se uporablja tudi leče (za majhne mehurčke) in zrcala (za težko dostopna mesta). Osvetlitev naj bo najmanj 1000 lx, preiskovana površina preizkušanca pa naj bo vodoravna in zgoraj. Pri načinu s potapljanjem naj bo opazovana površina najmanj 25 mm pod gladino preizkusne tekočine. Pri načinu z omočenjem naj tekočina leži na površini brez odkapanja, presežek lahko odteče, na opazovani površini pa mora vedno ostati kontinuirna plast. Pri velikih posodah, ki jih ni mogoče premikati, pa to ne velja. Hitrost pregledovanja zvarov naj bo 12 mm/s, manjših valjastih preizkušancev 35 min za kvadratni meter površine, sicer pa 0,1 m2/min. 1.9 Vakuumski način preizkusa z mehurčki s potapljanjem Tlačna razlika, ki je značilna za preizkuse z mehurčki, je 1000 mbar, kar velja tudi za hermetično zatesnjene manjše izdelke, ki imajo znotraj atmosferski tlak. Da bi ustvarili tlačno razliko, jih najprej potopimo v preizkusno tekočino, nato pa posodo s tekočino in potopljenimi izdelki postavimo v vakuumsko komoro (steklen zvon ali kovinsko posodo z oknom), ki jo izčrpamo do tlaka malo nižjega od 1000 mbar, pri katerem preizkusna tekočina še ne zavre. Opazujemo izhajanje toka mehurčkov ali le posamezne. 1.10 Način z omočenjem preizkušanca brez potapljanja Pri tem izvajamo postopek preizkušanja v treh fazah: 1. preizkušanec napolnimo s plinom (zrakom) do nadtlaka najmanj 1000 mbar; 2. nanesemo (nalijemo ali obrizgamo s pršilom) preizkusno tekočino (raztopino) v tanki neprekinjeni plasti na preizkušanec; 3. opazujemo mehurčke, ki pokažejo na netesno mesto. Obstajajo komercialno dosegljive preizkusne raztopine. Lahko pa si jo pripravimo sami, tako da zmešamo 1 del detergenta, 1 del glicerina in 4,5 dela vode prej kot v 24 h pred preizkusom. Po preizkusu je treba površino oprati. Ta način preizkušanja na tesnost se uporablja pri plinovodih pod nadtlakom, pri velikih posodah, cisternah, kompresorjih, črpalkah in povsod tam, kjer potapljanje ni priporočljivo ali mogoče. 1.11 Preizkus z mehurčki majhnih preizkušancev s potapljanjem v tople kopeli Pri preizkušanju majhnih elektronskih sestavnih delov (npr. polprevodnikov, uporov, integriranih vezij...), ki so hermetično zaprti v ohišjih pri normalnem tlaku (1 bar), potopimo v toplo kopel vode pri 95 °C ali mineralnega olja pri 125 °C oz. silikonskega olja pri 150 °C. Ko se ogrejejo, v njih naraste tlak. Nastane tlačna razlika od 100 (pri T =50 °C) do 440 (pri T = 150 °C) mbar. Zveza med temperaturo in tlakom plina oz. zraka (Charlesov zakon) je podana z enačbo: px _ p20 _ 1000 _ p2 293 oz. P 2 =- 1000•T, 293 = 3,413 T2 (p/mbar; T/K) pri tem je p1 začetni tlak, ki je navadno enak p20 pri sobni temperaturi T20, p2 pa tlak pri višji temperaturi T2. ^ Če pa tak preizkus izvedemo pod vakuumom, je tlačna razlika sicer občutno večja, sam postopek pa ni več tako enostaven. 20 2 12 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 2 NAČIN S POTAPLJANJEM - TEORIJA 2.1 Princip Način preizkušanja na tesnost z mehurčki s potapljanjem uporabljamo v primerih, kjer objekt (posode), ki ga pred preizkusom tesno zapremo ali je sam hermetično zaprt, lahko potopimo v posodo s preizkusno tekočino. Ta način zahteva, da objekt (preizkušanec) pred preizkusom izpostavimo nadtlaku. Mehurčki, ki nastajajo pri potopitvi so indikacija, da obstaja netesnost, skozi katero uhaja plin. Ugotavljamo torej obstoj netesnosti in njeno mesto. Čeprav je postopek enostaven, pa ni primeren za velike preizkušance. Nastanek mehurčkov ni odvisen samo od tlačne razlike, ampak tudi od fizikalnih lastnosti preizkusne tekočine, v kateri se tvorijo. Odvisen je tudi od slednega plina, ki uhaja skozi netesnost in oblikuje mehurčke. Velika površinska napetost preizkusne tekočine zmanjša nastajanje mehurčkov. Čim hitreje se tvorijo mehurčki, tem lažje so vidni. Občutljivost metode z mehurčki lahko spreminjamo s spremembo slednega plina ali potopne tekočine. 2.1.1 Velikost mehurčkov Večji mehurji nastajajo, če so na površini preizku-šanca mastni madeži, ki preprečujejo omočenje tekočina trdna snov Шббу/ л / Дм < r (b) Ryu — r D.. =-—=- tekočina Legends R polmer Ru pOtOMT mchurCka Клш minimalni polmer polkroBclmcga mehurčku r polmer kupi I an: r crf*Ti*A polmer odprtine Лм > r Slika 1: Nastanek mehurčka nad netesnim mestom v preizkusni tekočini: (a) mehurček s polmerom, manjšim od polmera kapilare, (b) polkrogla, (c) kroglasti mehurček (1) površine, zmanjša se pogostost (frekvenca) nastajanja, tj. število mehurčkov v časovni enoti, ki je obratno sorazmerno z njegovo prostornino, in sicer s tretjo potenco polmera mehurčka. Pogostost mehurčkov je lahko v organskih tekočinah do 100-krat večja kot v vodi. Metilni in etilni alkohol imata težnjo, da omočita večino trdnih snovi bolj kot voda, mehurčki pa so zato manjši. Pri vodi je treba zmanjšati površinsko napetost npr. z detergenti, pri čemer se zmanjša tudi velikost mehurčkov in njihova težnja, da se zadržujejo na površini preizkušanca. Pogoj, da nastane mehurček in da se odlepi od površine, je, daje tlak uhajajočega plina večji od vsote hidrostatičnega tlaka tekočine (ki je odvisen od globine potopitve) in sile zadrževanja zaradi površinske napetosti tekočine. Za kapilarno netesnost velja naslednja enačba: P = Pa+ pgh + 2o/r (1) pri čemer je p/Pa tlak plina v kapilari in tvori mehurček, pa/Pa tlak nad preizkusno površino (navadno atmosferski tlak ali vakuum), p/(kg/m3) gostota preizkusne tekočine, g/(m/s2) zemeljski pospešek, h/m globina potopitve pri netesnem mestu, r/m polmer kapilarne netesnosti, o/(N/m) pa površinska napetost tekočine. 2.1.2 Mehanizem nastajanja mehurčka v preizkusni tekočini Ko plin uhaja iz netesnosti, se začne tvoriti mehurček, ki se stalno veča. Predstavljamo si ga lahko kot del krogle (krogelni odsek). Tik preden se odtrga, ima obliko krogle, ki je pripeta z vratom na rob netesnega mesta (slika 1c). V začetku je polmer mehurčka manjši od polmera kapilarne netesnosti (slika 1a). Najmanjši mehurček, ki bi se odtrgal z roba kapilare, bi imel polmer enak kapilarnemu: R M _ r. Tedaj doseže izraz 2o/r v enačbi (1) svoj maksimum. To pa se ujema z največjo vrednostjo prekoračenja tlaka. Nato se polmer RM veča in tvori kroglo s prostornino V = 4л/3 • RM3 (slika 1c). Ko je sila vzgona F (ki je enaka teži izpodrinjene tekočine), ki jo izpodrine mehurček, večja od zadrževalne sile površinske napetosti (2nro ) pri vratu mehurčka, se le-ta odtrga in splava na površje tekočine. Za kapilarno netesnost lahko zapišemo kot teoretični približek enačbo: F = 4n /3 • R3p g - 2n ro =0 (2) pri čemer je R polmer mehurčka pri odtrganju, r pa polmer krožne luknje kapilare. Pri bolj natančni opredelitvi bi morali upoštevati še dejstvo, da viskoznost preizkusne tekočine vpliva na velikost mehurčka pri drugih enakih preskusnih razmerah. Za večino netes- 13 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 nosti pa je ta vpliv zanemarljiv. Z naraščanjem viskoznosti se le malo poveča velikost mehurčkov. Navadno sta tlaka pa (atmosferski tlak) in pgh (hidrostatični tlak) konstantna. Vpliv hidrostatičnega tlaka je navadno majhen zaradi majhne potopne globine h. Zato je najvišji tlak v nastajajočem mehurčku, ki mora biti dosežen, da bi se lahko raztegnil (ekspan-diral) preko svoje polkrogelne oblike, pri najmanjšem polmeru mehurčka Rmn, ki je enak polmeru odprtine kapilare oz. luknjice (slika 1b). Ta pogoj je omejitev za preizkuse z mehurčki. Zgled: Atmosferski tlak pa = 1000 mbar, tlak v notranjosti 2000 mbar, kar je dvakrat več od atmosferskega. Če je površinska napetost vode o = 0,073 N/m in je tlačna razlika (p - pa) enaka atmosferskemu tlaku (pri tem zanemarimo hidrostatični tlak pgh) je polmer kapilare oz. luknjice, izračunan po enačbi (1): r = 2 o / Ap = 2 • 0,073/105 = 1,46 pm (3) Ta polmer r je najmanjši polmer luknjice kapilare, ki jo še lahko odkrijemo s preizkusom z mehurčki in potopnim načinom pri tlačni razliki 1000 mbar ter z navadno ("trdo") vodo (tj. brez dodatkov za zmanjšanje površinske napetosti o). 2.2 Prednosti majhne površinske napetosti preizkusne tekočine Iz enačbe (1) in zgleda iz prejšnjega podpoglavja 2.1.2 se da sklepati, daje mogoče odkriti tudi manjše luknjice, če uporabimo drugo preizkusno tekočino z manjšo površinsko napetostjo. V poštev prideta npr. metilni in etilni alkohol s o = 0,023 N/m, kjer je najmanjši polmer luknjice, da se lahko tvorijo mehurčki pri tlačni razliki 1000 mbar, enak r = 0,46 pm, kar je 3-krat manj kot pri navadni trdi vodi. Teoretično bi pri navadni vodi in teh pogojih lahko odkrili jakosti uhajanja plina 0,2-0,1 mbar L/s. Skratka, majhna površinska napetost in majhna viskoznost sta pri tem načinu preizkušanja zelo želeni. Da bi lahko odkrili čim manjše kapilarne netesnosti, lahko (razumno) povečamo tudi tlak v preizku-šancu. Tudi majhna viskoznost in majhna masa preizkusnega plina povečata pretok skozi kapilarno netesnost in s tem tudi občutljivost te metode. Velikost mehurčkov narašča z naraščanjem površinske napetosti preizkusne (potopne) tekočine. Ker laže opazujemo več manjših mehurčkov, katerih čas nastanka je kratek (velika frekvenca izhajanja), kot "počasno" nastajajoče velike mehurje, bomo izbrali preizkusno tekočino z majhno površinsko napetostjo. Dodatno pa lahko z vibracijo pospešimo "odlepljanje" mehurčkov z netesnega mesta. Če nadtlaka v preizku-šancu ni mogoče ali ni priporočljivo uporabiti, potem izberemo druge načine, ki smo jih že obravnavali (vakuumski, z gretjem, z vbrizgavanjem hladilne tekočine). 2.3 Izbira preizkusnih tekočin in slednih plinov Pri načinu s potapljanjem lahko uporabljamo kot preizkusno tekočino poleg vode tudi mineralna in silikonska olja. Ugotovili smo že, da zmanjšanje površinske napetosti teh tekočin ugodno deluje na občutljivost, ki jo povečuje. Ker je voda najbolj primerna (tudi poceni) preizkusna tekočina, lahko z dodatki zmanjšamo njeno površinsko napetost. Ti dodatki pa ne smejo povzročiti penjenja, rast mikroorganizmov (bakterij), ne smejo korozivno delovati na preizkušanec in posodo s preizkusno tekočino. Zato nekateri dodatki vsebujejo kromate kot inhibitorje (zadrževalce), da preprečijo rjavenje železa in ogljikovih jekel. Priporočljiva je uporaba deionizirane vode z 1 % do 25 % dodatka (pri uporabi so obvezne gumijaste rokavice!). Minimalne jakosti uhajanja plina, ki jih lahko detektiramo pri 25 °C in preizkusnem plinu dušiku pri nadtlaku 1200 mbar, so v vodi brez dodatka 1 • 10-3 mbar L/s, s 5-odstotnim dodatkom 1-10-5 mbar L/s in s 25-odstotnim dodatkom kar 1 -10-6mbar L/s. Pri uporabi olj kot potopnih tekočin je slaba stran razoljenje preizkušanca po preizkusu, kar je drago. Olja pa se dobro izkažejo pri vakuumski metodi (vakuum nad gladino olja!) Metilni, etilni in izopropilni alkohol so sicer zelo primerni za uporabo, saj s potapljanjem čistijo preiz-kušančevo površino, po preizkusu pa ni potrebno sušenje. Slaba stran pa je hitro izhlapevanje, vnetljivost in toksičnost metilnega alkohola. V industriji se za preizkuse s potapljanjem največ uporablja voda z omočilnimi dodatki ter še: nerazredčeni etilen glikol, mineralna olja s kinematično viskoznostjo od 3,77 • 10-5 do 4,11 • 10-5 m2/s pri 25 °C (Ni za dele, ki bi jih kasneje barvali!). Sledni plini, ki jih največ uporabljamo pri načinu s potapljanjem in tudi na splošno pri preizkusih z mehurčki, so: zrak, dušik, argon in helij. Od teh ima najmanjšo viskoznost helij, s tem pa povečamo občutljivost načina s potapljanjem, kar lahko storimo še s povečanjem tlačne razlike in z uporabo potopne tekočine z majhno površinsko napetostjo, kar smo že podrobneje obravnavali. V diagramu (slika 2) je prikazana občutljivost preizkusnih tekočin pri preizkusih s potapljanjem pri nadtlaku zraka 3100 mbar. V diagramu (slika 3) je prikazan učinek površinske napetosti na čas med pojavljanjem mehurčkov pri različnih površinskih napetostih preizkusnih tekočin pri nadtlaku helija 2000 mbar. 14 VAKUUMIST 29/4 (2009) 1№*кска V Preizkusna pmTSLiia Slika 7: Preizkušanec pod nadtlakom slednega plina pri načinu preizkušanja z omočenjem površine (1) Za preizkušance, ki niso pod tlakom, uporabljamo vakuumski način, ki bo opisan v poglavju 4. V splošnem nanašamo preizkusno tekočino na očiščene preizkušance s pršilko ali pleskarskim čopičem, širokim od 25 mm do 75 mm. Ne smemo nanašati sunkovito. Dopustiti je treba, da raztopina VAKUUMIST 29/4 (2009) 17 ISSN 0351-9716 lepo steče po preiskovani površini. Za dober kontrast uporabimo svetilko (žarki naj bodo vzporedni s površino), pomagamo pa si lahko tudi z lupo. Ne smemo uporabljati kisika, acetilena in drugih toksičnih ali vnetljivih slednih plinov. 3.5 Občutljivost načina z omočenjem V splošnem lahko s tem načinom odkrijemo netesnosti, pri katerih je jakost uhajanja slednega plina od 10-2 do 10-3 mbar L/s pri tlačni razliki 1000 mbar, v laboratoriju, kjer so bolj primerne razmere kot na prostem, pa do 10-5 mbar L/s, razen zelo fine poroznosti na velikih varjenih površinah. Dejavniki, ki vplivajo na občutljivost načina z omočenjem: 1. tlačna razlika med zunanjo in notranjo steno preiz-kušanca; 2. viskoznost iztekajočega plina; občutljivost je približno obratno sorazmerna z viskoznostjo; 3. površinska napetost raztopine, ki tvori tanko plast, naj bo čim manjša, da se občutljivost poveča; 4. zagotovljena mora biti čistoča zunanje in notranje površine preizkušanca; potreben je predhodni pregled površin; 5. usposobljenost in prizadevnost preizkuševalcev; 6. primerna osvetlitev preiskovane površine; 7. čas opazovanja mora biti primerno dolg, da se lahko naredijo dovolj vidni mehurčki; 8. okoljske in vremenske razmere (hitro sušenje raztopine na soncu, precipitacija teži k izpiranju ali razredčenju preizkusne vodne raztopine). 3.6 Ugotavljanje približne jakosti uhajanja preizkusnega plina Predpostavimo, da je tlačna razlika 1000 mbar in da se pojavi nad netesnim mestom mehurček. Preizkuševalec pri tem meri čas nastajanja in debeljenja mehurčka. Jakost uhajanja se izračuna po enačbi za viskozni pretok: qL= n ■ ct/6000 t pri čemer je d/mm premer mehurčka in t/s čas nastajanja mehurčka. Zgled: čas nastajanja enega mehurčka je 7 s, daje njegov končni premer 6 mm. Kakšna je jakost uhajanja plina? qL = n ■ 63/ 6000 • 7 = 1,6 • 10-2 mbar L/s Če pa nastane več manjših mehurčkov in ni mogoče ugotavljati njihove prostornine, potem uporabimo tehniko s potopitvijo in meritev z obrnjeno merilno epruveto (menzuro), kot je že bilo opisano v poglavju 2.6. 4 VAKUUMSKI NAČIN PREIZKUŠANJA Z MEHURČKI 4.1 Uporaba Vakuumski način za ugotavljanje netesnosti uporabljamo za sisteme (preizkušance), ki jih ne izpostavljamo nadtlakom zaradi različnih praktičnih razlogov, npr. če se preizkušanec ne da zatesniti ali da obstaja nevarnost, da ga poškodujemo ipd. Za to delo uporabljamo posebej oblikovane vakuumske povez-nike. Površino preizkušanca premažemo s preizkusno raztopino, nato pa jo vakuumsko tesno prekrijemo s primerno oblikovanim poveznikom s steklenim oknom za opazovanje in nato evakuiramo. Na netesnih mestih se pojavijo mehurčki oz. bela pena. Ta način je zelo primeren za zvare. Vakuumske poveznike uporabljamo tudi za pregledovanje tesnosti velikih bazenov, v katerih je tekočina (voda), npr. bazeni v jedrskih elektrarnah za shranjevanje izrabljenega goriva (palic). 4.2 Oblikovanje vakuumskih poveznikov in tesnil Povezniki so kovinski in imajo različne velikosti: do 750 mm po dolžini in do 150 mm po širini, po višini pa čim manj. Na zgornji strani morajo imeti vgrajeno okno (steklo ali prosojni plastični material), na spodnji strani pa je rob prevlečen s fleksibilnim tesnilom. Tesnila so različnih oblik (slika 8). Nekaj primerov različno oblikovanih vakuumskih povezni-kov prikazuje slika 9. Vakuumski povezniki morajo biti opremljeni z manjšo zmogljivo, predvsem pa lahko vakuumsko črpalko, z umerjenim mehanskim kazalčnim vakuummetrom z območjem od 1000 do 0 mbar* ter z dvopot-nim ventilom (vakuum - vpust atmosfere). vakuumskih poveznikov * Pozor! Mehanski instrumenti, ki imajo svojo ničlo na skali pri atmosferskem tlaku, niso primerni (so v nasprotju s predpisi), ker je treba za ugotavljanje absolutne tlačne razlike odčitek instrumenta v milibarih odšteti od 1000. Zgled: Odčitek takega instrumenta je 200 mbar. Dejanski absolutni tlak je 1000 - 200 = 800 mbar. 18 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 Slika 9: Vakuumski povezniki, oblikovani po preizkušancih (a) s pravokotnim zunanjim robom, (b) s pravokotnim notranjim robom, (c) z notranjim ostrim robom, (d, e) za krožne oblike (npr. cevi) 4.3 Priprava preiskovanih površin Površino preizkušanca je treba dobro očistiti (razmastiti, razoljiti, eventualno odstraniti barvo), da ne bi nečistoče maskirale netesna mesta. Pri tem uporabljamo kovinsko krtačo, detergente, organska topila, topila za barve in odstranjevanje lusk. Kadar uporabljamo čistila v tekoči obliki, je treba po čiščenju površino dobro osušiti. Preizkušance ne izpostavimo nadtlaku, ker npr. tega ne smemo storiti zaradi možnosti poškodovanja, predvsem pa zaradi njegove oblike, konstrukcije, ki se je ne da zatesniti. Tlačno razliko zato ustvarimo z vakuumom. Še večjo tlačno razliko (za povečanje občutljivosti!) pa dosežemo, če je dovoljeno oz. izvedljivo, da preizkušanec izpostavimo dovoljenemu nadtlaku zraka, dušika ali helija. Vakuumsko napravo je priporočljivo pred uporabo preizkusiti na delovanje. Pri tem lahko uporabimo "umetno" pripravljene netesne površine. 4.4 Izbira tekočin za vakuumski način Uporabljamo le komercialno dosegljive preizkusne tekočine, ki imajo naslednje lastnosti: 1. dobro omočljivost, posebno zvarov, ne glede na to, ali jih nanašamo s čopičem ali pršilom, ker vsebujejo sufraktante; 2. nad netesnim mestom naredijo stabilno peno; 3. vsebujejo le sledi halogenov in žvepla; 4. lahko jih uporabljamo tudi za pregled vertikalnih površin (zvarov); 5. se počasi sušijo; 6. ne zavrejo pod vakuumom; 7. ne zmrznejo v normalnih delovnih in vremenskih razmerah. Po nanosu preizkusne tekočine del površine preiz-kušanca takoj pokrijemo s poveznikom in začnemo evakuirati. Netesnosti se lahko pokažejo v obliki me- VAKUUMIST 29/4 (2009) hurčkov ali pene. Če bi nastal dvom, lahko preizkus ponovimo, s tem da površino ponovno premažemo s preizkusno tekočino. 4.5 Praktična izvedba preizkusa 1. Preizkusimo delovanje vakuumske naprave z uporabo "umetne" netesnosti. 2. Okno poveznika mora biti čisto, da je dobro prosojno. 3. Pri preizkusih velikih naprav na prostem, in če zmrzuje, je treba preizkusno površino ogreti, da jo odtalimo in odstranimo vlago. 4. Ko preizkusno površino pokrijemo z vakuumskim poveznikom, takoj odpremo ventil in začnemo evakuirati, pri tem pa poveznik z rokami pritiskamo na površino, dokler se ne "prime", kar ugotovimo s prigrajenim umerjenim kazalčnim vakuummetrom. 5. Netesnost ugotovimo s tvorbo mehurčkov oz. pene nad netesnim mestom. 6. Najmanjša tlačna razlika za vakuumski način je 550 mbar. 7. Pri pregledu sosednjega dela površine, npr. zvara, moramo vsaj za 50 mm prekriti že preizkušeno površino. Po vsakem preizkusu je treba napisati poročilo, ki mora vsebovati vsaj: - datum preizkusa - ime preizkuševalca - opis preizkusne naprave - preizkusni tlak - rezultate preizkusa - skico, ki prikazuje netesna mesta Bolj zahtevni predpisi za neporušitvene preizkuse posebno zahtevnih delov (npr. v letalski industriji) zahtevajo mnogo več podatkov o preizkusu. 5 PRILOGA - POJMI Angleško Slovensko back pressurizing test; bombing test preizkus s prejšnjim nadtlakom, nadtlačno-vakuumski preizkus bombing, pressurizing izpostavitev nadtlaku bubble test technique način (tehnika) preizkusa z mehurčki bubble testing preizkus z mehurčki bubble testing by liquid immersion technique preizkus z mehurčki s potapljanjem capillary leak kapilarna netesnost conductance leak prevodnostna netesnost detection limit of leakage test meja odkrivanja uhajanja foam application technique način (tehnika) s peno gauge pressure efektivni tlak (tlak, ki ga pokaže manometer glede na atmosferski tlak) 19 ISSN 0351-9716 heated bath topla kopel hood test preizkus z ogrinjanjem immersion bubble technique preizkus z mehur~ki s potapljanjem, potopni preizkus z mehur~ki immersion liquid potopna teko~ina inspection pregledovanje leak netesnost leakage rate jakost uhajanja (enota Pa m3 s-1; mbar L/s) leaktight tesen limitation of bubble technique of leak testing omejitve (meje) preizkusa z mehurčki liquid film application technique način (tehnika) z omočenjem (preizkus z milnico) liquid immersion technique način (tehnika) s potapljanjem minimum detectable leakage rate najmanjša zaznavna jakost uhajanja molecular leak molekularna netesnost object preizkušanec permeation leak permeacijska netesnost pressure change test preizkus s spremembo tlaka pressure dye test tlačni barvni preizkus pV-throughput pretok "pV" (simbol qG; enota Pa m3 s-1; mbar L/s) response time odzivni čas sensitivity of bubble testing občutljivost preizkusa z mehurčki solution film technique način z omočenjem s preizkusno raztopino surface tension površinska napetost test liquid preizkusna tekočina test seal preizkusna tesnitev test solution preizkusna raztopina testing by immersion vakuumski preizkus z mehurčki s potapljanjem total (integral) leakage rate totalno (integralno) uhajanje (= pretok pV) tracer fluid sledna tekočina (plin, kapljevina) vacuum box vakuumski zvon, vakuumski poveznik virtual leak navidezna netesnost viscosity coefficient viskoznostni koeficient (simbol n; enota Pa s) viscous leak viskozna netesnost 6 LITERATURA 1Patric O. Moore (ed.), Nondestructive testing handbook, 3rd. ed., Vol. 1, Leak testing, ASNT, 1998 2J. M. Lafferty (ed.), Foundation of Vacuum Science and Technology, John Wiley & Sons, Inc., N. York, 1998 3M. Wutz, H. Adam, W. Walcher, Theory and Practice of Vacuum Technology, Fried. Vieweg & Sons, Braunschweig/Wiesbaden, 1989 20 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 PRIKAZ SPREMEMBE LOMNEGA KOLIČNIKA EVAKUIRANEGA ZRAKA Z ODMIKOM SVETLOBNEGA ŽARKA V VALJNI GEOMETRIJI Robert Repnik, Ivan Gerlic, Milan Ambrožic Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Univerza v Mariboru, Koroška 160, 2000 Maribor POVZETEK Lomni količnik zraka se zelo malo razlikuje od vrednosti 1 v vakuumu, ta razlika pa je premo sorazmerna z zračnim tlakom v širokem območju tlakov. Vzporedni premik lomljenega svetlobnega žarka z znižanjem tlaka je premajhen, da bi ga lahko opazili s planparalelno celico in navadno šolsko opremo. Uporaba valjaste steklene posode pa omogoča opazovanje premika laserskega žarka na oddaljenem zaslonu, potem ko evakuiramo posodo. Za primerjavo opisujemo tudi uporabo interferometra in uklonske mrežice za zaznavanje in merjenje spremembe lomnega količnika zraka s tlakom. Demonstration of the change in the refractive index of evacuated air by the deflection of the light beam in cylindrical geometry ABSTRACT The refractive index of air differs very little from the vacuum value 1, and this difference is proportional to the air pressure for a wide range of pressures. The parallel light beam deflection due to the lowered pressure is too small to be detected by the plan-parallel cell with usual school equipment. However, the use of cylindrical vessel enables the detection of the displacement on distant screen of the laser beam when the entrapped air is evacuated. The use of interferometers and gratings for the detection and measurement of the change of refractive index of air with pressure is described for comparison. 1 UVOD Lomni količnik zraka n0 pri normalnih pogojih (tlak p0 = 1 bar, sobna temperatura) je skoraj enak vrednosti 1 v vakuumu: n0 ~ 1,0003. Ta vrednost se nekoliko spreminja s temperaturo, tlakom, z vlažnostjo, vsebnostjo drugih komponent, kot je CO2, in valovno dolžino (1-7). Lomni količnik idealnih plinov, kot je zrak, je približno linearno odvisen od tlaka p v širokem območju tlakov. Sprememba lomnega količnika zraka vpliva na pot žarkov v poskusih in v naravi. Zgled za to je fata morgana: včasih so zjutraj po hladni noči oddaljeni predmeti videti dvignjeni. To se zgodi zaradi loma svetlobe: ko potuje svetloba od predmeta do opazovalca, gre najprej skozi hladnejše in gostejše nižje zračne plasti, potem pa skozi toplejše in redkejše višje plasti (8). Pogostejši pojav, povezan z lomom svetlobe v različnih plasteh zraka, je navidezno bleščanje dela ceste v vročem poletju in iluzija vode na njih. Sončni žarki se namreč v segreti plasti zraka nad cesto lomijo navzgor, nasprotno kot pri fati morgani. Namizni poskusi za neposredno meritev svetlobne hitrosti v odvisnosti od zračnega tlaka so neustrezni, ker so natančni le na nekaj odstotkov (9). To spremembo pa lahko kvalitativno zaznamo in ocenimo s preprosto šolsko opremo z opazovanjem odmika lomljenega laserskega žarka (10), čeprav se za to navadno uporabljajo zahtevnejše meritve z interferometri ali uklonskimi mrežicami(6,10). Navadna planparalelna celica za ta namen ni praktična, ker se v njej laserski žarek samo vzporedno premakne. Za značilne vpadne kote žarka (~45°) je pri debelini celice 1 dm premik žarka samo 0,1 mm po evakuaciji zraka. Uporaba večjih vpadnih kotov pa bi zahtevala večje vzdolžne dimenzije celice. Zato potrebujemo geometrijo celice, ki žarek ne le vzporedno premakne, temveč spremeni tudi njegovo smer. Že odmik žarka za samo 0,1° v tem primeru povzroči premik svetlobne pege na 10 m oddaljenem zaslonu za 1,5 cm. Preprost način spremembe smeri laserskega žarka je s stekleno valjasto posodo (10). Vseeno pa je treba precej truda za uspešen poskus. Fakhruddin je predložil nekaj zanimivih dopolnitev poskusa z valjasto posodo, da bi povečal odmik žarka: 1) uporabo steklene prizme v posodi, 2) ogledalo zunaj posode, ki bi odbilo žarek na drug zaslon, 3) par polpropustnih zrcal, med katerima bi se žarek večkrat odbil (10). Opozoril je tudi na težave v zvezi s popače-njem žarka zaradi (predebele) stene posode pri velikih vpadnih kotih. V članku opisujemo možnosti in omejitve pri uporabi steklene valjaste posode za kvalitativni eksperimentalni prikaz spremembe lomnega količnika zraka s tlakom. Za primerjavo bomo razložili tudi uporabo interferometra in uklonske mrežice za ta namen. 2 EKSPERIMENT Uporabili smo stekleno valjasto posodo z zunanjim premerom 2Rz =186 mm, višino nekoničnega cilindričnega dela 150 mm in debelino stene d = 6,4 mm (slika 1). Posodo smo povezali z manometrom in rotacijsko vakuumsko črpalko (Gambhe Physik, končni tlak 0,03 mbar, črpalna hitrost 3,7 m3/h pri tlaku 1 bar), s katero smo lahko hitro evakuirali posodo do tlaka p ~ 0,01 bar. Razdalja med posodo in tablo - zaslonom je bila okrog 9 m. Položaj in smer šolskega He-Ne laserja (valovna dolžina k = 632,8 nm, moč 5 mW) smo spreminjali ročno, tako da smo lahko spreminjali vpadni kot žarka glede na radialno smer posode. Pomagali smo si z natisnjenim kotnim merilom. Smeri vseh žarkov so ležale v vodoravni ravnini. Poleg žarka, ki nas je zanimal in je shematsko prikazan na sliki 2, smo pri velikih vpadnih kotih VAKUUMIST 29/4 (2009) 21 ISSN 0351-9716 n( p) = 1 + ( n o -1) P o (1) večja kot v resnici. Žarek gre skozi točke od T1 do T4. Para točk T1 - T4 in T2 - T3 ležita simetrično glede na središče krogov S. Iz vpadnega kota a in geometrije problema lahko izračunamo vse vmesne kote na sliki, na primer kot ß po Snellovem zakonu: sin ß = — sin a n (2) Slika 1: Nastavitev poskusa opazili še več drugih zaradi večkratnih odbojev v steklu. Za to, da smo lahko označili majhen premik svetlobne točke na papirju na tabli, smo potrebovali še svinčnik, zatemnjeno sobo, dober vid in nekaj potrpežljivosti. 3 TEORETIČNI MODEL Lomni količnik zunanjega zraka, zraka v posodi in stekla označimo z n0, n in ns. Predpostavili smo linearno odvisnost n od tlaka p zraka v posodi: Podobno izračunamo vse druge kote in končni kot e, ki zaradi simetrije problema ni odvisen od lomnega količnika stekla. Ko se pri nespremenjenem vpadnem kotu spremeni lomni količnik zraka v posodi, se spremeni tudi kot e in ravno spremembo Ae merimo pri poskusu. Ta sprememba je pri določenem začetnem in končnem tlaku v posodi monotono naraščajoča funkcija vpadnega kota a. Za posodo z zelo tanko steno in pri majhnih vpadnih kotih dobro velja približna enačba: Ad ~ 2 An ■ tan a (3) kjer je An absolutna vrednost spremembe lomnega količnika zraka v posodi. Kritični vpadni kot za popolni odboj v točki T2 (meja steklo - notranji zrak) je: R (4) kjer je p0 normalni zračni tlak in n0 = 1,0003. Za naše račune so spremembe lomnega količnika z valovno dolžino v vidnem območju od 400 nm do 700 nm, z majhnimi temperaturnimi spremembami in vlažnostjo povsem zanemarljive (1-5). Vodoravni vpadni žarek zadene zunanjo površino posode pod kotom a glede na radialno smer. Geometrija problema in pot žarka sta prikazana na sliki 2. Notranji in zunanji polmer stene posode označimo z Rn and Rz, debelina stene pa je d = Rz - Rn. Zaradi nazornosti je debelina stene na sliki Slika 2: Pot laserskega žarka skozi stekleno valjasto posodo Ta kot je praktično neodvisen od lomnega količnika n, ki se zelo malo spremeni v poskusu in je skoraj enak n0. Tudi lomni količnik stekla se ne pojavi v enačbi (4). Razmerje polmerov pa lahko zelo spremeni kritični vpadni kot. Pri tem kotu je značilni odmik žarka Ae pri spremembi tlaka 1 bar reda velikosti ene stopinje, pri manjših vpadnih kotih pa je precej manjši. Intenziteta žarka, ki nadaljuje pot skozi medij s spremenjenim lomnim količnikom, se zelo zmanjša, če je vpadni ali pa lomni kot blizu pravega kota (11,12). Označimo vpadni kot a, lomni kot pa ß. Slika 3 prikazuje odvisnost refleksijskega koeficienta R (deleža odbite svetlobe) za vrednosti lomnih količnikov n1 = 1 in n2 = 1,5 in obe smeri žarka: 1 ^ 2 in nasprotno. Refleksijski koeficient doseže vrednost 1 v dveh primerih: 1) pri prehodu v optično gostejše sredstvo, 1 ^ 2, za a = 90° (ß = 41,8°), 2) pri prehodu v optično redkejše sredstvo, 2 ^ 1, za a = 41,8° (ß = 90°, totalni odboj). Seveda gre v obeh primerih za isto pot žarka, saj je refleksijski koeficient neodvisen od smeri žarka, edino kota zamenjata vlogi. Tudi polarizacija svetlobe je pomembna: refleksijski koeficient je lahko precej manjši pri polarizaciji svetlobe, ki leži v isti ravnini kot vpadni, prepuščeni in odbiti žarek (oznaka "vzp" v nasprotju z oznako "pra" za pravokotno polarizacijo). a C = arcsin n 0 22 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 R., Slika 3: Odvisnost reflekcijskega koeficienta od vpadnega kota: Rvzp (polni ~rti) in Rpra (~rtkani ~rti). Refleksijski koeficient je mišljen že kot delež ustreznih intenzitet svetlobe (I oc E2) in ne kot razmerje amplitud elektri~nega polja E. Celotni transmisijski koeficient pri prehodu laserskega žarka skozi posodo opredelimo kot razmerje intenzitet prepuščene in vpadne svetlobe. Odšteti moramo del odbite svetlobe v vsaki od štirih točk T1 - T4: (5a) T _ (1 - R t,)2(1 - R T)2 1,0 o.s 0.& 0." 0.2 Ö.Q pra 4 ^ ч "" ч i . \ J - % \ - u \ 1 1,06] ( l 1 t 1 1.Ш1 to ao m aü m so 70 bo ao a П _ tan2( a - ß) tan2( a + ß) sin2( a - ß) R_ pra 2 sin2 (a + ß) (5b) (5c) V enačbi (5a) smo zaradi simetrije pri poti žarka skozi posodo upoštevali RT4 = RTl in RT3 = RT2. Reflek-sijska koeficienta za obe polarizaciji, npr. v točki T1, izračunamo takole: Slika 4 prikazuje celoten transmisijski koeficient kot funkcijo kota a za obe polarizaciji in tri različne debeline stene posode. Vzeli smo notranji tlak nič, vendar so razlike v transmismisijskih koeficientih za različne tlake od nič do 1 bar zanemarljive. Jasno je, daje vzporedna polarizacija laserskega žarka primernejša od pravokotne, posebno v bližini kritičnega vpadnega kota, ko intenziteta prepuščenega žarka zelo pade. Upoštevali smo značilni lomni količnik stekla ns = 1,5. 4 REZULTATI IN RAZPRAVA Premike laserske pege na papirju pri spremembi zračnega tlaka ~1 bar v posodi bi lahko v osnovi zaznali tudi pri srednjih kotih (a ~ 45°), saj da račun v tem primeru premike velikostnega reda nekaj milimetrov. Vendar pa je preveč motila vodoravna raztegnjenost in neostrost roba svetlobne pege (slika 5). Očitno smo imeli posodo s predebelo stekleno steno. Račun za to posodo da kritični vpadni kot okrog 69°. Šele ko smo se pri poskusu približali temu kotu na nekaj stopinj, smo zaznali premik lise na papirju po evakuaciji posode. Ta premik se je glede reda velikosti ujemal z izračunano vrednostjo, kake večje natančnosti pa nismo mogli doseči, ker je bilo z očesom pretežko ugotoviti premik bolj natančno. Pred poskusom je priporočljivo preveriti polarizacijo laserja. Komercialni šolski He-Ne laserji imajo navadno navpično polarizacijo, zato jih pri poskusu zasukamo za 90°, da dobimo vodoravno polarizacijo, če se odločimo za opazovanje odmika žarka pri velikih vpadnih kotih. Lomni količnik stekla ne vpliva na Slika 4: Odvisnost celotnega transmisijskega koeficienta od a za obe polarizaciji: Tvzp (polne črte) and Tpra (črtkane črte). Primerjali smo izračune za tri razmerja zunanjega in notranjega polmera stene posode: Rz/Rn = 1,001 (zelo tanka stena), 1,05 (srednje debela stena, podobno kot 1,07 pri posodi v našem poskusu) in 1,2 (zelo debela stena). Slika 5: Oblika laserske lise na papirju pri velikem vpadnem kotu 23 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 smer prepuščenega žarka, temveč le na njegovo intenziteto. Naredili smo tudi račune intenzitete za različne lomne količnike, 1,45 < ns < 1,9, ker so lomni količniki večine stekel v tem območju(13). Vendar pa se koeficienti Tvzp in Tpra ne razlikujejo bistveno od tistih na sliki 4. Razširitev svetlobne pege na zaslonu v vodoravni smeri smo ocenili tudi računsko. Pomagali smo si z divergenco laserskega žarka: ta je bila okrog 0,08°, kar smo izmerili s projiciranjem žarka na več deset metrov oddaljeno steno v dolgem hodniku. Račun se pri vseh vpadnih kotih dobro ujema z eksperimentalnimi vrednostmi (npr. širino, kot je prikazana na sliki 5). To širino pege zelo poveča debelo steklo. 5 INTERFEROMETER IN UKLONSKA MREŽICA 5.1 Interferometer Pri poskusu z interferometrom gre za večkratne odboje laserskega žarka med dvema polprepustnima zrcaloma, preden izstopi skozi drugo zrcalo in nadaljuje pot proti zaslonu. Debelina tanke plasti zraka med zrcaloma je d. Kadar gre za konstruktivno inter-ferenco dveh žarkov, kjer se drugi žarek enkrat več odbije na drugem zrcalu kot prvi, je njuna razlika poti enaka valovni dolžini svetlobe med zrcaloma X(n), ki je odvisna od lomnega količnika: 2d = X( n) = ^ (6a) n X0 pa je valovna dolžina v vakuumu. Enačbo (6a) lahko razumemo tudi nekoliko drugače: 2nd=Xo (6b) to je, razlika optičnih poti med zrcaloma ustreza valovni dolžini svetlobe v vakuumu. Na zaslonu vidimo interferenčne prstane (krožnice). Ce se spremeni optična pot zaradi spremembe lomnega količnika, razdalje d ali pa zaradi razlik v številu odbojev med zrcaloma, pomeni to pojavljanje ali pa izginevanje določenega števila interferenčnih krožnic na zaslonu. Ko izsesamo zrak, izgine proti centru m prstanov, tako da velja enačba: 2(n - 1)d = mXo (6c) Iz preštetih izginulih krožnic (število m) lahko izračunamo lomni količnik zraka n. Takšna meritev lomnega količnika zraka je zanesljiva, vendar pa so interferometri dragi. 5.2 Uklonska mrežica Tudi v tem primeru gre za pojav interference. Mrežica je postavljena v središče osnega prereza zato, da ni loma žarka na meji steklo/zrak (pravokotni vpad žarka na mejo). Osnova poskusa je enačba za kot ojačitve valovanja: X d sin 0m = mX(n) = m — (7) n kjer je d razdalja med sosednjima režama mrežice, m red ojačitve, 6m ustrezni kot žarka glede na vpadno smer. Če se spremeni lomni količnik n, se ustrezno spremeni tudi ojačitveni kot dm. Pri večjem redu m je ta sprememba večja. Na primer, pri omenjeni He-Ne laserski svetlobi, redu m = 3 in značilni uklonski mrežici z d = 2 pm je sprememba kota Д03 po evakuaciji zraka v posodi okrog 0,05°. 6 SKLEP Majhno spremembo lomnega količnika zraka pri zmanjšanem tlaku se da kvalitativno prikazati tudi s preprosto eksperimentalno opremo, in sicer na osnovi spremembe smeri prepuščenega laserskega žarka, ki gre skozi stekleno valjasto posodo z zrakom. Odklon žarka lahko opazujemo na zaslonu, ki je oddaljen več metrov. Pri velikih vpadnih kotih žarka je sicer odmik precej večji kot pri srednjih kotih, vendar ga je vseeno težko zaznati zaradi močne popačenosti svetlobne lise in zaradi zmanjšane intenzitete prepuščene svetlobe. Najbolj moteče pri tem je lahko predebelo steklo posode. Za natančnejše meritve odvisnosti lomnega količnika zraka od tlaka pa potrebujemo dražje pripomočke, na primer interferometer. 7 LITERATURA 1Bengt Edlen, Metrologia 2 (2), (1966), 71-79 James C. Owens, Appl. Opt. 6 (1), (1967), 51-59 3Raymond Serway, Jerry S. Faughn, The Law of Refraction, College Physics (6th edition, Pacific Grove, CA: Brooks/Cole-Thomson Learning), (2003), 692 4David R. Lide, Index of Refraction of Air. Handbook of Chemistry and Physics, 75th edition Boca Raton, FL, CRC Press Inc., (1994), 10-302 5K. P. Birch, M. J. Downs, Metrologia 30 (3), (1993), 155-162 6Philip E. Ciddor, Appl. Opt. 41 (12), (2002), 2292-2298 7Refractive index of gases, dostopno na: http://www.kayelaby.npl.co. uk/general_physics/ 2_5/2_5_7.html 8Fata morgana, dostopno na: http://en.wikipedia.org/wiki/Fata_ Morgana_(mirage) 9Kenichiro Aoki, Takahisa Mitsui, Am. J. Phys. 76 (9), (2008), 812-815 10Hasan Fakhruddin, Measuring the refractive index of air using a vacuum chamber, 1998 American Vacuum Society International Symposium, November 1998, Baltimore, Maryland, USA; dostopno na: http://www.avs.org/pdf/vossenwinner98.pdf "Edward R. van Keuren, Am. J. Phys. 73 (7), (2005), 611-614 12Yizhuang You, Xiaohan Wang, Sihui Wang, Yonghua Pan, Jin Zhou, Am. J. Phys. 76 (3), (2008), 224-228 13Frederics Wooten, Optical properties of solids, Academic Press, New York, (1972) 24 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 KNJIGE O VAKUUMSKIH POSKUSIH NA SLOVENSKEM PRED KATODNIMI ELEKTRONKAMI Stanislav Južnič AMNIM, d. o. o., Gorazdova 3, 1000 Ljubljana POVZETEK Zgodnji vakuumski poskusi in knjige o njih so se iz prve roke ljubljanskega kneza Janeza Vajkarda Turjaškega uveljavili med petičneži v slovenskih deželah. Brali in kupovali so jih tako plemiči kot meščani ali raznovrstni redovniki, vedoč za Turjača-novo udeležbo pri prvih poskusih z Guerickejevo črpalko. Le stežka je mogoce pricakovati tako uren poznej{i pretok odkritij med Evropo in Ljubljano; zato kaže uspehe tistih davnih let obeležiti v javni podobi Društva za vakuumsko tehniko Slovenije. Books Dealing With Vacuum Experiments in Slovenian Lands Before Cathode Tubes ABSTRACT The early vacuum experiments and books about them spread among the well-to-do Slovenian land people with the little help of the first Ljubljana prince Janez Vajkard Auersperg. The nobles, wealthy bourgeois, and monks bought and read them because they were aware of Auersperg's collaboration with Guericke on the early experiments with vacuum pump. It is hard to believe that any later exchange of the new inventions between Europe and Ljubljana was that quick. Therefore we had to memorize the success of those days in public symbols of the Slovenian Society of Vacuum Techniques. 1 UVOD Sodobna vakuumska tehnika se je začela razvijati ob iznajdbi živosrebrnega barometra in vakuumskih črpalk pred tremi stoletji in pol. Osnovne ideje so bile bržkone Galileijeve, njihova izvedba pa se je razvejila vsaj med sedem močnejših raziskovalnih skupin, ki so si bile pogosto dodobra v laseh: - Galileijev krog okoli Academia dei Lincei v Rimu in nato s Torricellijem in Vivianijem ob florentin-ski (Academia del Cimento); - Athanasius Kircherjev (* 1602; SJ; f 1680) krog v Rimu, ki se je začel kotiti ob Gasparu Bertiju (* okoli 1600; f 1643) leta 1640 v družbi s Torricellijem, Nicolo Zucchijem (* 1586; SJ; f 1670) in Gasparom Schottom (* 1608; SJ; f 1666); - Valeriano Magni na dvoru poljskega kralja in v Regensburgu (1654); - Robert Boyle v Oxfordu in Londonu s pomočniki: z Robertom Hookom, Denisom Papinom in Franci-som Hauksbeejem (Hawksbee, * okoli 1666; f 1713) v povezavi s Kraljevo družbo in poskusi Henryja Powerja (* 1623; f 1668) 6. 5. 1653 v Halifaxu; - Otto Guericke v Magdeburgu v navezi z ljubljanskim knezom Janezom Vajkardom Turjaškim v 1 Hellyer, 1998, 100 Regensburgu (1654), nato s knezoškofom Johan-nom Philippom von Schönbornom (* 1605; f 1673) in jezuitom Gasparom Schottom v Würz-burgu; - Blaise Pascalov krog v Rouenu in Parizu s svakom Florinom Perierom (* 1605; f 1672) pri Cler-mont-Ferrandu v pokrajini Auvergne (1647) ob pariških sopotnikih Mersennom, Etienne Noelom (* 1581; f 1659) ali celo Descartesom, nato skupina Henrija Louisa Haberta de Montmorja (* okoli 1600; f 1679) v Parizu s Huygensom v Haagu kot predhodnica Kraljeve akademije znanosti; - Londončan Franciscus Linus (Hall, * 1595; SJ; f 1675) v belgijskem Liegeu leta 1661. Vakuumske eksperimentalne ideje so se nadvse urno širile po Evropi, razdejani v vihrah tridesetletne vojne. Bela Ljubljana nikakor ni bila izvzeta: naši vakuumski tehnologiji lahko sledimo tako po poteh poglavitnih protagonistov vakuumskih raziskav sorodnih Janezu Vajkardu Turjaškemu kot po nabavah poglavitnih knjig o vakuumu ali preizkušanju vakuumskih naprav. Za nameček je bilo še domala vse živo srebro zgodnjih vakuumistov skopano v naši Idriji. Med našimi rojaki se je najbolj izkazal ljubljanski knez Janez Vajkard Turjačan, ki je izposloval cesarjevo vabilo za Guerickejev dunajski obisk; Janez je tesno sodeloval pri snovanju Guerickejevih vakuumskih poskusov že v Regensburgu leta 1654. Znameniti poskus z iskrimi konji, ki vneto, a zaman ločujejo polovici vakuumske posode, je Guericke ponovil na dunajskem dvoru kmalu po smrti cesarja Ferdinanda III. leta 1657. Naš knez je bil domala najmogočnejši v cesarskem mestu Dunaju, kjer so vsi manj petični morali puščati "trebuh zunaj". Cesar Leopold I. in Janez sta leta 1658 obiskala Schönborna, Schotta in jezuitski kolegij v Würzburgu.1 Cesar je v prijetni družbi presvetle cesarice prešel Ljubelj in 13. 9. 1660 prijahal pred ljubljanski dvorec Janezovega brata Volfa Engelberta Turjaškega na dedno poklonitev Kranjcem. Ljubljanski cesarski obisk so pripravili trije bratje Turjačani: Janez Vajkard je bil tisti čas prvi minister na Dunaju, starejši brat grof Volf Engelbert pa kranjski deželni glavar; tudi srednji brat ni bil od muh, saj je kot poveljnik karlovške vojne krajine general Herbard s Šrajbarskega turna pri Krškem pripeljal 150 vitezov iz VAKUUMIST 29/4 (2009) 25 ISSN 0351-9716 Karlovca v narodnih nošah ob spremstvu dveh piskačev in dveh bobnarjev.2 Nenavadna vzhodnjaško obarvana glasba turških paš je bila prava paša za oči. Volf je za svojega cesarja v domači palači uprizoril eno prvih ljubljanskih predstav tedaj modne italijanske opere; o tedanji Commedia Italiana in musica na Volfovem vrtu je poročal cesarski glasnik Lovrenc Kurelič (Churelichz), pozneje pa še Valvasor v Slavi.3 Najstnik Valvasor je seveda navdušeno opazoval in pozneje narisal vragolije konjenikov v čast cesarskemu obisku; žal pa ne zvemo, ali so ob tej priložnosti tudi v Ljubljano zanesli znameniti Guerickejev "konjski" vakuumski poskus. Sreča je opoteča in kmalu nato se je Janezova začela opotekati na vse mile viže. Dne 10. 12. 1669 so mu ukazali zapustiti Dunaj v treh dneh; dvorne spletke so ga z nebesnih višav skozi izpraznjen prostor grobo pritisnile ob trdna tla! Oditi je moral na svojo posest v Wels, pozneje pa je smel na domače Kranjsko.4 Aprila 1670 je tajnik akademije del Cimento, toskanski grof Lorenzo Magalotti (* 1637; f 1712), poročal v Firence o neprestanih neuspešnih poskusih predsednika dvorne kamere grofa Johanna Quentina I. Jörgerja za Tur-jačanovo vrnitev na dvor;5 objavo Magalotijevih pisem so pozneje kupili ljubljanski jezuiti. Ljubljančani so kar čez noč ostali brez knezove prevladujoče besede na Dunaju: v kolikšni meri pa so si medtem prisvojili poznanje novodobnih vakuumskih poskusov, vodilne zabavnosti tedanjih dni? 2 VAKUUMSKE KNJIGE NA SLOVENSKIH TLEH Odgovor bomo poiskali v knjigah z opisi tedanjih vakuumskih tehnik, manj pa bomo znali povedati o vakuumskih napravah v tedanji baročni Ljubljani. Tabela 1: Vodilna znanilca nove znanosti v kranjskih knjižnicah njunih dni6 Galilei Kepler Volf Turjaški Opere; De proportionum Volf Turjaški Ad Vitellionem Sošolec Janeza Vajkarda kneza Turjaškega grof Janez Ambrož Thurn - Valsassina Discorsi1 Več del dr. Janeza pl. Pučarja 16508 je podedoval dr. Franc Krištof Ott (Otto) Baronica Marija Terezija Oršić v začetku 18. stoletja Discorsi9 Ljubljanska maloprodaja (Mayr, 1678, 79, 91) Tychonis Hyperaspistes; Tabulae Rudolphinae Ljubljanski jezuiti Le operazioni Ljubljanski jezuiti Mysterium Cosmographicum 1621; Tabulae Rudolphinae 1627 Valvasor Ad Vitellionem, Dioptrice Stiški cistercijani Tabulae Rudolphinae 1627 Tabela 2: Turjaške in Valvasorjeve knjige iz Galileijevega rimskega (Academia dei Lincei) oziroma florentinskega (Academia del Cimento) kroga, Keplerjevega dvora Rudolfa II. in Baconovih logov poznejše Royal Society Pisec Leto Naslov pri Turjačanu Pri Valvasorju Bacon, Francis 1654 Stubenbergovo posvetilo prevoda knezu Janezu in grofu Volfu Turjaškemu / Markiz Guidobaldo Monte 1577 Mecanicorum liber Nemško 1629 Galilei 1612; 1655-56 Le operazioni del compasso; Opere Samo pisma v Keplerjevi knjigi Porta, Giovanni Batista 1650 Magiae naturalis (tudi KSSKL-24; KSSKL-Kranj V 61) Nemško 1612, italijansko 1650, latinsko 1680 Porta 1650, 1652 Physiognomoniae coelestis libri sex Italijansko 1616 Schall, Adam 1665 Historia de missionem ad Chineses Isto Ferrante Imperato 1599 Dell'historia naturale / Hernandez & Cesi 1651 Nova plantarum, animalium / Kepler 1604 Ad Vitellionem Isto Kepler / / Dioptrica 1611 Redi, Francesco 1670 Miscellanea curiosa medico-physica 4 knjige Redijevih floren-tinskih polemik s Kircherjem 2 Steklasa, 1881, 741. 3 Höfler, 1978, 126; Radics, 1912. 4Sienell, 2001, 87-91, 96, 103; Mecenseffy, 1955, 71-74. 5 Seifert, 1988, 56. 6 Štuhec, 1995, 80, 89-90. 7 ARS, AS 309, Zapuščinski arhiv, fascikel 46, tehnična enota 112, litera T, št. 1-11, tu št. 7, str. 61; Štuhec, 1995, 90. 8 ARS, AS 309, Zapuščinski arhiv, fascikel 34, Tehnična enota 81, litera P, št. 32, str. 68; ARS, AS 309, Zapuščinski arhiv, fascikel 39, tehnična enota 77, litera O, št. 1-8, tu št. 2, str. 64; Štuhec, 1995, 90. 9 ARS, AS 309, Zapuščinski arhiv, fascikel 39, tehnična enota 78, litera O, št. 10, str. 68; Štuhec, 1995, 90. 26 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 Tabela 3: Boylove vakuumske knjige pri Valvasorju in drugod po Kranjskem 1665 .. Experimenta et considerationes de coloribus.... Londini: Herrigman (M). Vstavljeno: Boyle, Robert. 1664. Brevis enarratio 1670 Paradoxa hydrostatica novi experimentis.. Roterodami: Leers (M). 1680 Opera Varia....1. Nova experimenta physico-mechanica... 2. Defensio... gravitare aeris... 3. Tractatus.... Mira aeris.... Experimentum nova de condensatione aeris.... 4. Tentamina quaedam physiologica ... fluiditatis et firmitatis 5. Chymista scepticuis... 6. Paradoxa hydrostatica... Genevae: Tournes (M). 1682 Die luftige Noctiluca.... Hamburg: Kosten (M). 1696 Opera omnia. Venetiis: Hertz (FSNM) Tabela 4: Druge Valvasorjeve revije (prvi {tirje zapisi) in knjige o vakuumskih tehnikah med njegovimi 79 fizikalnimi deli na Bogen{pergu; pozneje so romale v Zagreb Pisec Leto Naslov 1671 Le Journal des scavants = Ephemerides eruditorum anni 1666. Lipsiae/Francoforti 1690 Acta Eruditorum anno 1680... Lipsiae: Gunther Oldenburg, Henry 1674 Acta Philosophica Societatis Regiae in Anglia anni 1665. Amsterlodami: Boom Oldenburg, Henry 1675 Acta Philosophica Societatis Regiae in Anglia anni 1665-1669... Amsterlodami: Boom Cabeus, Nicolaus 1629 Philosophia magnetica. Coloniae: Franciscus Sucius Descartes, Rene 1690 Grundliche Beschreibung von Scharbock. Leipzig. V: Blanckaart, Steven Harsdörffer, Georg Philipp; Schwenter, Daniel 1651-1653 Deliciae... Nürnberg: Endter/ Dümler (ST, S; pri Janezu Ambrožu grofu Thurn-Valsassina; FSNM pa v nemškem prevodu). Jungenickel, Andreas 1661 Schlüssel zur Mechanica... Instrumenten der machination.. Nürnberg: Fürst Tabela 5: Drugo vakuumsko tehni~no branje v ljubljanski zbirki Volfa Engelberta Turjaškega Pisec Leto Naslov Stran Schönlebnovega zapisa Magni, Valeriano 1654 Lux in tenebris lucens 56, polemična teologija Marci a Kronland, Joannis 1635 Idearum opreratricum Idea. Praga. 4. Perg: Belo 317; 239 Marci 1662 Philosophia vetus restituta. Pragae. 4 perg: Belo 342 Jakob Joannes Wenceslaus Dobrzensky de Nigro Ponte (Jakub Jan Vaclav (Venčeslav) iz Cerneho Mostu (Schwartzbrug), * 1623; t 1697) 1657 Fontes. Ferrara 325; 283 Janezov brat Volf je eno od svojih ljubljanskih soban napolnil z nenavadnimi rečmi kot »prostor čudes« podoben Kircherjevemu v Rimu, vendar ni dovolj podatkov o morebitnih vakuumskih napravah v njej. Tako imamo prva izrecna dokazila o ljubljanskih šolskih vakuumskih poskusih šele z dne 17. 9. 1755 in iz leta 1811, dobro stoletje po Turjačanovem sodelovanju z Guerickejem v Regensburgu. Slika 1: Zapis o Erbergovi ljubljanski izdaji Musschenbroeka in vakuumski Pascalovi razpravi v katalogu dolskega graščaka Jožefa Kalasanca Erberga (Verzeichnis der Bücher in der freiherrl/ichen/ Erbergischen Bibliothek am d. J. 1798. AS 730, GrA, I Gospostvo Dol, (Lustthaler Archiv) knjigi 17 in 18, stran 90). VAKUUMIST 29/4 (2009) 27 ISSN 0351-9716 Tabela 6: Devetnajst Kircherjevih knjig v Volfovi knjižnici (šestnajst različnih in po dva izvoda Musurgie, Oedipisa ter Iter Extaticum I), štiri pri Valvasorju in ena pri kapucinih v Kranju Leto ekslibrisa Izid Naslov, kraj; posvetilo Stran Schönlebnovega popisa 1655 1641 Artis Magnetica. Roma; cesar Ferdinand III. (Merill, 1989, 6) 327, matematika; 209; - 1658 1646 Ars Magna lucis. Roma; Ferdinand IV. -; -: - 1650 Musurgia Universalis. 1-2, Roma, perg. Com.; nadvojvoda Leopold Wilhelm 397, glasba; 211, 2: 314 1650 Musurgia Universalis. 1. del, Roma, fol. Perg. Belo. 397, glasba; 212 1650 Musurgia Universalis. 2. del, Roma, fol. Perg. Belo. 397, glasba; 212 1652, 1654 Oedipus Aegyptiacus. Roma 1658 1656 Itinerarium. Roma (DAR PISCA=Donum Authoris (Sotheby's, 1982, 58)) 329, matematika; 204; 1030 1656 Structura globis Coelestis (Iter Extaticum I). Roma (2 izvoda) 327, matematika; 204, 205; 1032 1658 1657 Structura globis terrestris (Iter Extaticum II; Mundus Subterranei). 1-3, Roma 327, matematika 1658 Scrutinum physico medicum. Roma. 4 perg: Belo 315, medicina; 218; 1033 1663 1661 Diatribe di prodigiosis. Roma 8 cart, turkizno; nadvojvoda Leopold Wilhelm (DAR PISCA=ex dono Authoris (Sotheby's, 1982, 58; Merill, 1989, 36, 38)) 233, cerkvena zgod.; 203 1664 1663 Polygraphia. Roma, DAR PISCA v Rimu 3. 3. 1664 (Sotheby's, 1982, 60) -; 217 1667 Historia Chinensis. Amstelodami, fol. Perg. Belo 244, posvetna zgod.; 202 1667 Regnum natura magneticum. Roma. 4 perg: Staro 337, filozofija; 210 1669 Ars Magna sciendi seu combinatorica. Amstelodami, fol. Perg. Belo. 369, jezikoslovje; 201 1671 Descriptio Latium veteris et nova. Amstelodami, fol. Perg. Belo. 244, posvetna zgod.; 208 1654 ... magnes sive de arte magnetica... Romae: Masotti M 1667 ... Magneticum naturae regnum... Amsterlodami: Jansson M 1671 ... Ars magna lucis et umbrae... Amsterlodami: Jansson M 1678 ... Musaeum celeberrium.. Georgius de Sepibus Valesius authoris in machinis... Amsterlodami: Jansson M 1739 De venenis liber physico-medicus publico commodo recusus ... Gradec: Widmanstad (KSSKL-Kranj V 72, Loka Y 16) Tabela 7: Vakuumske tehnike v knjižnici barona Jožefa Kalasanca Erberga v Ljubljani (1798) in nato v Dolu M. Pascal 1690 Traite de l'equilibre des liqueres, et de la pesanteur de lumela' de l'air. Paris. 8o. Laurent Gobart S.J. 1716 Tractatus de barometro. Viennae. 12°. Laurent Gobart S.J. 1746 Tractatus de barometro. Graecii. 12°.10 Guil. Jac. S'Gravesande 1725 Introductio ad philosophiam Newtonianam. Lugd. Batav. 4o.11 P. Rog. Jo. Boscovich 1763 Theoria philosophia naturalis. Venetis. 4°.12 Io. Beccaria 1768 Commentarii duo de phosphoris naturalis, et artificialis. Graecii. 8o.13 Tabela 8: Vakuumski spisi, ki jih je prebirala Marija Terezija baronica Wintershoffen poročena Oršic (Wintershofen, * okoli 1655; t po 1700),14 dokler je nadebudni mož ni obdolžil čarovništva Številka v popisu Pisec Naslov in format 68 Galileo Galilei Galileo Gallilei linceo discorsi et demonstratione methematische... in 4to 79 Peter Gautruche Philosophia institution. Petri Gautruchio... in 8to 79 Peter Gautruche, aureliano Pilosophica ac Mathematicae totius institutes, cum . Authore P. Petro Galtruchio, aureliano... in 12to 88 Valleriis Maximi dictarum Mamorabillium exempla in 8to Med francoskimi fiziki v Turjaški knjižnici sta bila tudi dva izvoda Filozofska matematike oziroma Filozofske fizike plodovitega pisca jezuita Gautrucha iz Orleansa; podobne knjige je brala tudi nadebudna baronica Oršic. Gautruche je po vstopu med jezuite študiral v Rennesu. Leta 1642 in 1643 je poučeval filozofijo na kolegiju Mont ä Caen, nato pa je verjetno prešel na kolegij La Fleche, ki ga je nekoč obiskoval 10 Izdaja ljubljanskega rektorja Dillherra. 11 Poznejšo izdajo S'Gravesandove knjige o Newtonovi fiziki so ljubljanski jezuiti nabavili leta 1769, devet let po natisu na Dunaju. 12 W-1418. 13 W-1474; NUK-8227. 14 ARS, AS 309, Zapuščinski arhiv, fascikel 39, tehnična enota 78, litera O, št. 10, str. 68; Štuhec, 1995, 90. 28 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 Tabela 9: Keplerjeve knjige, ki jih je hranil Janez pl. Pučar ob smrti leta 1650;17 podedoval jih je pravnik dr. Franc pl. Ott (Otto), lastnik dolenjskih graščin Svibno ter Matena in Roženbah pri Velikih Lipljenih južno od Škofljice.18 Ottove knjige so popisane na str. 62-75, skupno 189 oštevilčenih Stran/številka v popisu Pisec Naslov 103 (Pučar) 67/80 (Ott) Johannes Kepler Nova Stereometria Solidorum Vinnariorum Joannis Kepleri in folio (pri Pučarju: Joannis Keppleris in weisen Pergament in folio Buch 1) 111 (Pučar) 67/86 (Ott) (Kepler) No 86 tabula Rudolphina in fol (brez omembe pisca Keplerja, pri Pučarju: Joannis Keppleri Buech so noch mit eingebenden Buch 1) Tabela 10: Projektant vakuumskega balona Francesco Lana Terzi (* 1631; SJ; t 1687) v kranjskih knjižnicah Naslov Lanovega dela Lastniki knjige 1670. Prodromo ovvero saggio di alcune invenzioni nuove premesso dell'Arte Maestra. Brescia S; Jurij Andrej Triller grof Trilek v ribniškem gradu19 1684, 1686, 1692. Magisterium Naturae et Artis. Opus Physico-Mathematicum. I-Ш. Brescia, Parma: Ricciardi (NUK-8461). Ljubljanski jezuiti; Valvasorjevi izdaji 1684, 1686 1724. Placita Physica de sympatia et antipathia depromta ex Franc. De Lanis S.J. Honoribus. - dicata. Viennae: Wolfgang Schwendimann (W-1531; NUK-8297; FSLJ-20 f 53). Škerpinova nabava za FSLJ Tabela 11: Kaspar Schottove (Gaspar, * 1608 Königshofen pri Würzburgu; SJ 1627 Würzburg; t 1666 Würzburg) vakuumske knjige na Kranjskem 1671 Ihr Gesellschaft Japu / (Schott, Gaspar) magia optica... 4 (I. del Magia Universalis Naturae et Artis. 1671 Bamberg: Joh. Martin Schönwetter) 21/83 98v ST 1662 Physica curiosa, 1-2, Herbipoli, 4 perg. Belo. (vsak del zapisan posebej) 276, posvetna zgod.; 369; S 1667 ... Physica curiosa... Herbipoli: Endter M 1664 Technica curiosa sive mirabilia artis, Herbipoli, 4 perg. Belo. 376, jezikoslovje; 370; S 1657? 54? Magia universalis naturae et artis, Herbipoli. 4 perg. Belo. (2 izvoda) 377, jezikoslovje; 367; S 16591677 ... Magia universalis naturae et artis... Bambergae: Schönweter M 1661 Cursus mathematicus. Herbipoli (Würzburg) -; 366; S 16571658 Mechanica hidraulico pneumatica. 4 perg: Belo Herbipoli: Pigrin (vključeni Guerickejevi: Experimentum novum Magdenburgicum) 388; 368, 2: 360 S; M 1661 Cursus mathematicus, sive absoluta omnium mathematicarum. Herbipoli: Schönwetter (S). Ponatisa: 1674. Francoforti: Cholin; 1699. Cursus mathematicus, sive absoluta omnium mathematicarum. Francoforti: Moen (NUK-4217 jezuitski ekslibris; KSSKL-Loka T 1).20 1699 KSSKL 1663 Arithmetica practica generalis ac specialis; ex cursu mathematico ejusdem Auctoris extracta, atque correcta, et haec secunda editione in usum Iuventutis mathematum studiosa proposita. Herbipoli (Würzburg): Hertz. 8o. (NUK-4111). Erberg, št. 56 1663 . Anatomia physico-hydrostatica. Herbipoli: Schönweter M 1677 . Magia optica. Franckfurt: Schönweter M Descartes. Leta 1653 se je Gautruche vrnil na Mont ä Caen kot prefekt študijev in profesor teologije; obe dolžnosti je opravljal do globoke starosti leta 1679. Od leta 1668 je predaval tudi matematiko, ki ga je še posebej zanimala in je zanjo leta 1645 navdušil tudi Pierra-Daniela Hueta, nadškofa v Avranchesu, 100 km jugozahodno od Caena v Normandiji. Volf ni nabavil Gautruchove Filozofske fizike v prvi izdaji iz leta 1656, temveč si je raje privoščil pet let poznejši ponatis. Gautruche je zavrnil obstoj vakuuma v naravi, čeprav je skupaj z drugimi jezuiti zagotavljal, da Bog seveda zna ustvariti prazen prostor s čudežem. Na kratko je povzel Torricellijeve in Pascalove poskuse, vendar je vztrajal pri Aristotelovem strahu pred praznim.15 Astrologijo je zavrnil po papeškem odloku in v isti sapi z njo še alkimijo. Sprejel pa je slabih trideset let staro Harveyevo teorijo kroženja krvi v telesu.16 15 Gautruche, 1656, 1: 127-150; Brockliss, 1995, 187, 202, 212. 16Gautruche, 1656, 2: 19-22, 150-155, 206; Thorndike, 1958, 7: 642-543; Brockliss, 1995, 193. 17 ARS, AS 309, Zapuščinski arhiv, fascikel 34, tehnična enota 81, litera P, št. 29-42, tu št. 32, str. 68. 18 ARS, AS 309, Zapuščinski arhiv, fascikel 39, tehnična enota 77, litera O, št. 1-8, tu št. 2, str. 64; Štuhec, 1995, 90. 19 Inventarium uber wailandae vollgebornen Herr Herr Graf Georg Andrej Triller von Trilleck (ARS, AS 309, Zapuščinski arhiv, fascikel 46, Tehnična enota 114, litera T, št. 25a/Ribnica, str. 155-206), stran 158, številka knjige 16 (L'arte Maestra del patre Francesco Lana Jesuita); Štuhec, 1995, 90. 20 Benedik, 2008, 190. VAKUUMIST 29/1-2 (2009) 29 ISSN 0351-9716 Tabela 12: Mariborske in kranjske kapucinske knjige naravoslovnega značaja, razporejene po letu natisa21 Pisec Naslov Leto, jezik Gervais Brisacensis Cursus Philosophical 1699 L (NUK-4615; leto 1711 NUK-4956) (KSMA) Hübner, Johann (* 1668; t 1731) Curieuses und Reales Natur-Kunst-Berg-Gewerck-und Handlungs-Lexicon, Darinnen nicht nur Die in der Philosophie, Physic, Medizin, Botanic, Chymie, Anatomie, Chirurgie und Apothecer-Kunst, wie auch in der Mathematic, Astronomie, Mechanic, burglschen und Kriegs-Baukunst, Schiffahrten... sondern auch alle in Handel und Wandel, ingleichen im Jure und vor Gerichten vorfallende und aus allerhand Sprachen genommene, unentbehrliche Wörter, der gelehrten und ungelehrten zu sonderbaren nutzen gründlich und deutlich erkläret; als einen anderen Theil des Realen Staats-Conversations- und Zeitungs-Lexici mit großen Vortheile gebrauchen/nebst einer ausführlichen Vorrede Johann Hübners. Hamburg 1714 N (NUK-6592 Leipzig 1734-Peerov ekslibris; NUK-2487 leto 1711; NUK-2493 leto 1709; NUK-2485 leto 1732) (KSMA) O'Kelly de Aghrim, Sir William D: O Kelly Guilelmi philos doct. J.u. Licentiati Philosophia Aulica Juxta veterum ac recentiorum philosophorum placita. Compendiose, ac methodo parisiensi pertractata, et illustrioribus superioris aevi inventis, et experimentis illustrata, et quatour in partes, amputata prolixitate, divisa. In gratiam studiosae nobilitatis, aut vulgarem philosophiam fastidientis, aut scholarum taedium non ferentis, aut denique rerum curiosarum avidae. Pars I. Ex praenotionibus, & logica. 2. Ex ethica. III. Ex physica. IV. Ex metaphysica, & interprete. Neo-Pragae: Hampoelan, Joan Georg Hofeaker 1701 (KSSKL-Kranj V 45, Loka S 12) Tabela 13: Vakuumske knjige novomeških frančiškanov Pisec Naslov, kraj: izdajatelj Leto Schwenter, Daniel Mathematik und Physik. Nürnberg 1651 Boyle Opera omnia. Venetiis: Hertz 1696 Descartes Physica et metaphysica. Amstelodami: Blaeu 1704 Wolff, Christian Mathematischen Wissenschaften. Frankfurt: Renger 1701 Wolff, Christian Wirkungen der Natur = Physica. Halle: Renger 1746 Tarvisini (Giacomo Placentini, * 1672; t 1762) De barometro dissertationes duae Jacobi Placentini d. Tarvisini: quarum prima continent examen hypothesis D.G. Christoph: Schelhameri, altera interpretatione Leibintian(a)e: adiectis aliis circa motus barometri coniecturis. Patavii: Conzatti. 1711 Newton, Isaac Principia Mathematica. Genevae: Barrillot 1739 Keill, John Physica et astronomia Vol 1. Mediolani: Aonelli 1742 Musschenbroek Elementa physicae. Vol 1. Venetiis: Recurti 1745 Brixianus, Fortunatus OFM Philosophia... Mechanica III. Vol 3. Brixiae: Rizzardi 1745-1747 Brixianus, Fortunatus Philosophia... Mechanica II dela. Vol 1. Brixiae: Rizzardi 1751-1752 Tabela 14: Drugi vakuumski spisi ljubljanskih jezuitov Leto nabave Leta starosti ob nabavi Pisec Jezik (ali prevod iz) Signatura v NUK-u 1750-1758 29 Hire Nem. (Lat.) 4086 1756 6 Wolff Nem. 4136 (2) 1750-1758 11 Wolff Lat. 4049 (2) 1754 31 Ozanam Fr. 4384 1751 13 Brixianus Lat. 12070 1754 25 Musschenbroek Lat. (Niz.) 8458 1731 23 Academia del Cimento v Musschenbroekovem prevodu 4283 1754 5 Pariški akademiki Nem. (Fr.) 8361 (2) 1696 40 Gassendi Lat. 4284 1754 14 Magalotti It. 2303 Gautruche je med francoskimi jezuiti prvi priobčil Priročnik filozofije; naslednjega je jezuit Gaspard Buhon objavil šele leta 1723. Prva izdaja Gautru-chevega priročnika je brez matematičnega dela izšla leta 1653 v njegovem domačem Caenu. Tri leta pozneje je delo dopolnil s Priročnikom filozofije z mate- 21 Škafar, 1993, 87-91. matiko kot učbenikom logike, moralne filozofije, metafizike, splošne in eksperimentalne fizike ter matematike s privezanimi izpitnimi tezami, ki so bile branjene v Caenu v Franciji leta 1656. Leta 1661 je Priročnik filozofije s fiziko in z matematiko dal ponatisniti na Dunaju. Volf je nabavil dva izvoda 30 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 Tabela 15: Škofijske gornjegrajske knjige z razpravami o vakuumu na strani 21v Terpinovega popisa iz leta 1655 Pisec Naslov in format Leto in kraj natisa Jordan, Gregor Theatr. Coeli et Terra 1591. Coloniae (duplikat) Bordini, Fran Quas et respo. Matematica 1573. Bononiae: Benacci Padovani, Giovanni Viridarium Mathematicorum. 4 1563. Venetiis (Benetke): Bologni Zalter Ziegler, Jakob Ziegleri comment. In lib. 2 Plinii de Astronomia 1531. Basileae: Henric Petri (Zwinger, Theodor) Theatri vitae humanae toms 1- 2. 3 anno in fol. Tab. 1565, 1571. Basileae: Froben dunajske izdaje iz leta 1661, saj mu je bilo cesarsko mesto seveda najbolj pri roki. Obe knjigi je pod nekoliko razli~nima naslovoma dal katalogizirati pod filozofijo in tudi pod matematiko. Naslov s fiziko je uvrstil k filozofskim knjigam, drugega z matematiko pa k matemati~nim. Prvi zvezek Priro~nika filozofske fizike je bila Physica universalis, drugi Physica particularis, tretji Mathematica in ~etrti Metaphysica. Isto izdajo je nabavila tudi baronica Or{i}. Novome{ki fran~i{kani so kupili vsa Boylova dela, podobno kot Valvasor na bližnjem Bogen{perku. Nabavili so tudi domneve eksperimentalnega fizika in Boylovega dopisovalca Placentinija, imenovanega Tarvisini, prav tako pa spis Boylovega dopisovalca z univerze v Kielu in Altdorfu, Günterja Christopha Schelhammerja. Placentini je zavrnil Schelhammer-jeve domneve o vakuumu v barometru in se je raje priklonil Leibnizovim idejam. Tudi sicer so novome{ki fran~i{kani v poznem baroku pou~evali po Leibni-zovih smernicah, saj so v ta namen kupili {tevilna Wolffova in Sturmova dela s priredbami avgu{tinca Desinga vred. Ob koncu oddelka za posvetno zgodovino je {kofijski vikar Gorenjec Filip Terpin (Trpin, * 1603 ali 1604 Selca nad Škofjo Loko; f 23. 6. 1683 Šmartno pri Kranju) le leto dni po Turja~anovem sodelovanju pri Guerickejevih vakuumskih poskusih v Regens-burgu popisal tudi tehni{ke, voja{ke in naravoslovno- Slika 2: Predlog novega simbola društva 22 Guericke, 1672, 109 poglavje 27: ponatis 1986. matemati~ne knjige; takšna razporeditev je bila tisti ~as pa~ v navadi. 3 SKLEP Revolucijo vakuumskih tehnik ob izumu barometra in ~rpalke lahko primerjamo le še s stoletje poznejšimi obrati po prelomnih poskusih z vakuumskimi elektronkami, potem ko je Geissler z ve~kratnim ponavljanjem Torricellijevega živosrebrnega poskusa v stekleni cevi leta 1855 dosegel 0,1 mbar po Plückerjevem bonskem naro~ilu. Pol stoletja pozneje je sledil novi prevrat, ko so tovrstno zabavno igra~kanje nenadoma uporabili v vrhunski znanosti nastajajo~e kvantne mehanike; dandanašnja presene~enja so plod tehnološke uporabe le-teh. Kljub poznejšemu sosledju mogo~nih dosežkov pa se zdi, da smo Slovenci naj-dejavneje pripomogli k napredku ravno ob njegovih za~etkih s Turja~anovo pomo~jo Guerickejevim poskusom in posledi~no rastjo zanimanja za vakuum med Kranjci, ki ga izpri~ujejo nepri~akovano številne zgodnje razprave o vakuumu v knjižnicah na tedanjih slovenskih tleh. Zato bi si pisec teh vrstic domišljal, da mora Ljubljan~an Janez Vajkard Turjaški kot Guerickejev pomo~nik vendarle postati del javne podobe Društva za vakuumsko tehniko Slovenije, saj je Guericke v svoji knjigi priznal Turja~anov delež pri eksperimentalnem uspehu,22 in ni verjetno, da bi iz slovenskih logov kmalu znova zrasel tolikšen uspeh. V ta namen predlagamo naslednjo ina~ico znamenja Društva za vakuumsko tehniko Slovenije, ki zna dodatno izpostaviti ljubljanski delež pri napredku vakuumskih tehnik v svetovnem merilu: OKRAJŠAVE ARS = Arhiv Republike Slovenije v Ljubljani FSLJ = Knjige iz knjižnice fran~iškanskega samostana v Ljubljani FSNM = Knjige novomeške fran~iškanske knjižnice KSMA = Knjige iz knjižnice Kapucinskega samostana v Mariboru KSSKL = Knjige iz knjižnice Kapucinskega samostana v Škofji Loki M = Magic, Vladimir; Valvasor, Janez Vajkard; Kukolja, Božena (ur.); Gostiša, Lojze; Šikic, Zana; Gaberš~ik, Boris (fotograf). 1995. Bibli- otheca Valvasoriana katalog knjižnice Janeza Vajkarda Valvasorja. Ljubljana: Valvasorjev odbor pri SAZU; Zagreb: Nacionalna i sve- u~ilištna knjižnica. NUK = Signature knjig Narodne in univerzitetne knjižnice v Ljubljani VAKUUMIST 29/4 (2009) 31 ISSN 0351-9716 S = Schönlebnov katalog knjig deželnega glavarja Volfa Engelberta Turjaškega v Ljubljani (1668/1762) W = Wilde, Franz. 1803. Catalogi Librorum Bibliothecae Publicae Lycei Labacensis in Ducatu Carnioliae (NUK. Rokopisni oddelek) 4 LITERATURA Benedik, Metod. 2008. Kapucinski samostan s cerkvijo sv. Ane, [kofja Loka. Celje: Celjska Mohorjeva družba. Brockliss, Laurence W. B. 1995. Pierre Gautruche et l'enseignement de la philosophie de la nature dans les colleges jesuites frangais vers 1650. Les Jesuites a la Renaissance. Systeme educatif et production du savoir (ur. Luce Giard). Paris. 187-219. Gautruche, Pierre (Peter). 1656. Philosophiae et mathematicae totius institutio, cum assertionibus disputatis, & vario genere proble-matum. Ad usum studiosae juventutis (Prvi del Physica universalis, drugi del Physica particularis, tretji Mathematica, četrti Meta-physica)). Cadomi (Caen): Adam Cavelier, Joan Cavelier. Guericke, Otto von. 1672. Amsterdam. Predvod: 1986. Neue "Magdeburgische" Versuche uber den leeren Raum. Leipzig Hellyer, Marcus. 1998. The last of the Aristotelians: The transformation of Jesuit Physics in Germany 1690-1773. Disertacija. University of California, San Diego Höfler, Janez. 1978. Glasbena umetnost pozne renesanse in baroka na Slovenskem. Ljubljana: Partizanska knjiga. Mecenseffy, Grete. 1955. Habsburger im 17. Jahrhundert. Die Beziehungen der Höff von Wien und Madrid während des dreissigjährigen Krieges. Archiv für Österreichische Geschichte. 121/1: 1-91. Von Radics, Peter Pavel. 1912. Die Entwicklung des deutschen Buhnenwesens in Laibach. Ljubljana. Seifert, Herbert. 1988. Der Sig-prangende Hochzeit-Gott. Hochzeitsfeste am Wiener Hof der Habsburger und ihre Allegorik 1622-1699. Wien: Musikwissenschaftliche Werein. Shapin, Steven Schaffer, Simon. 1985. Leviathan and the Air Pump. Hobbes, Boyle, and the Experimental Life. New Jersey: Princeton University Press. Francoski prevod. 1993. Paris: Editions de Decouverte Sienell, Stefan. 2001. Die geheime Konferenz unter Kaiser Leopold I. Personelle Strukturen und Methoden zur politischen Entscheidung-findung am Wiener Hoff. Frankfurt am Main: Peter Lang. Steklasa, Ivan. 1881. Herbart X. Turjaški (1613-1669). Ljubljanski Zvon (Ljubljana). 16: 612-616, 673-676, 739-741. Škafar, Vinko. 1993. Knjige in knjižnice v nekdanjem kapucinskem samostanu v Mariboru (1613-1784). Časopis za zgodovino in narodopisje. 64/1: 62-92. Štuhec, Marko. 1995. Rdeča postelja, ščurki in solze vdove Prešeren. Ljubljana: ŠKUC. 32 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 DRUŠTVENE NOVICE SESTNAJSTI MEDNARODNI ZNANSTVENI SESTANEK "VAKUUMSKA ZNANOST IN TEHNIKA" V BOHINJU 4. IN 5. JUNIJA 2009 Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije je v sodelovanju s Hrvaškim vakuumskim društvom 4. in 5. junija 2009 organiziralo 16. mednarodni znanstveni sestanek "Vakuumska znanost in tehnika". Gre za tradicionalne znanstvene sestanke, ki jih vsako leto organizirata slovensko in hrvaško društvo za vakuumsko znanost in tehniko. Tokratno srečanje je potekalo dva dni v prijetnem in sproščujočem okolju Triglavskega narodnega parka. Srečanja so se udeležili pretežno znanstveniki in mladi raziskovalci, ki delujejo na interdisciplinarnem področju vakuumske znanosti in tehnike. Programski odbor srečanja je za letošnje srečanje izbral vabljene predavatelje, tako da so bila zastopana najbolj aktualna področja vakuumske znanosti. Uvodno vabljeno predavanje je imel dr. B. Kaulich, ki je vodja vakuumske žarkovne linije Twinmic na sinhro-tronu Elettra v Bazovici pri Trstu. Sledila so predavanja s področja nanosa in karakterizacije vakuumskih tankih plasti za uporabo v sončnih celicah, mikro-elektroniki, trdih zaščitnih prevlekah in kompozitnih materialih. V naslednjem tematskem sklopu so predavatelji predstavili dosežke na področju karakterizacije materialov z vakuumskimi metodami. Sledilo je predavanje zastopnika vodilnega svetovnega proizvajalca vakuumskih črpalk, sistemov in opreme. Drugi dan srečanja so vabljeni predavatelji predstavili vroče tematike vakuumske sinteze in modifikacije novih materialov, kamor spadajo večplastne nanostrukture, grafenske plasti in biokompatibilni materiali. V zadnjem sklopu so bila na vrsti predavanja s področja modernih tehnologij za sintezo in modifikacijo nanomaterialov, pa tudi vakuumska metrologija. Poleg predavanj smo prvi dan pozno popoldne organizirali tudi posterski sklop. Udeleženci so predstavili rezultate lastnih raziskav s področja vakuumske znanosti in tehnike. Predstavljena so bila dela s področja vakuumske metrologije, vakuumske metalurgije, vakuumskih tankih plasti, modifikacij bioloških in biokompatibilnih materialov in s področja karakterizacije materialov s poudarkom na uporabi vakuumskih tehnik. Strokovna komisija v sestavi B. Kaulich (Italija), J. Kovač (Slovenija) in P. Pervan (Hrvaška) je podelila nagrado za najboljši poster. To je prejel mladi raziskovalec z Instituta za fiziko v Zagrebu Nikša Krstulovic za predstavitev rezultatov, ki so nastali v tesnem sodelovanju med slovenskimi in hrvaškimi znanstveniki: N. Krstulovic, D. Vujoševic, Z. Vratnica, S. Miloševic, U. Cvelbar, K. Eleršič, I. Junkar, A. Drenik, T. Vrlinič, M. Mozetič: Optical emission spectroscopy characterization of oxygen plasma during degradation of bacteria. Komisija je v utemeljitvi navedla, da so avtorji razvili originalno metodo za spremljanje stopnje sterilizacije med obdelavo z bakterijami kontaminiranih biokompatibilnih materialov v nizkotlačni plinski plazmi, ki bistveno prispeva k svetovnemu znanju na področju vakuumske plazemske sterilizacije. Predsednik programskega odbora doc. dr. Miran Mozetič med nagovorom udeležencem 16. mednarodnega znanstvenega sestanka "Vakuumska znanost in tehnika" Udeleženci srečanja med spremljanjem predavanj VAKUUMIST 29/4 (2009) 33 ISSN 0351-9716 I V V/ ' I V sklopu srečanja je bila organizirana posterska sekcija s številnimi prispevki Srečanja se je udeležilo 43 raziskovalcev iz 6 evropskih držav in predstavilo svoja dela v obliki predavanj ali posterjev. Od tega je bilo 20 udeležencev, ki so zaposleni na raziskovalnih inštitutih ali v podjetjih s sedežem v Sloveniji, 23 pa je bilo tujih udeležencev. Poleg udeležencev, ki so predstavili svoja znanstvena dela, je bilo registriranih tudi 8 sodelavcev brez prispevkov, skupaj torej 51 udeležencev. Srečanje je bilo vzorno organizirano in je potekalo v prijetnem, delovnem, a sproščenem ozračju. Raziskovalci z različnih institucij so izkoristili priložnost za diskusijo o aktualnih znanstvenih problemih na področju vakuumske znanosti in tehnike. Nekateri raziskovalci so srečanje izkoristili tudi za izmenjavo Člani mednarodne komisije (dr. Kaulich, dr. Pervan in dr. Kovač) so izbrali najboljši poster in predsednik programskega odbora srečanja, dr. Miran Mozetič, je podelil nagrado zanj raziskovalcu Nikši Krstulovicu z Instituta za fiziko v Zagrebu. Predstavljena raziskava je skupno delo hrvaških in slovenskih raziskovalcev. mnenj pri prijavi na aktualne razpise 7. okvirnega programa EU in pripravi za prijavo projektov čezmejnega sodelovanja, katerega razpis pričakujemo šele v letu 2010. Organizacijo so finančno podprli naši pokrovitelji, to so podjetja: Scan, Pfeifer Vacuum in Merel, in glavni pokrovitelj Javna agencija Republike Slovenije za raziskovalno dejavnost. Brez finančne podpore pokroviteljev ne bi mogli izvesti znanstvenega srečanja v takšnem obsegu. doc. dr. Janez Kovač doc. dr. Miran Mozetič 34 VAKUUMIST 29/4 (2009) ISSN 0351-9716 PROSLAVA OB 50-LETNICI DRUŠTVA ZA VAKUUMSKO TEHNIKO SLOVENIJE V petek, 5. junija 2009, je Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije organiziralo proslavo 50-letnice delovanja društva. O tem visokem jubileju, ki ga letos slavi naše društvo, smo poročali že v prvi številki Vakuumista letošnjega letnika. Proslave, ki je potekala v hotelu Zlatorog v Bohinju, se je udeležilo 50 naših članov. Začela se je ob 13. uri. Pred proslavo je potekal 16. mednarodni sestanek Vakuumska znanost in tehnika, ki sta ga organizirala naše in hrvaško vakuumsko društvo, tako da so udeleženci sestanka lahko prisostvovali tudi proslavi. Prihod drugih članov Člani Društva za vakuumsko tehniko Slovenije in nekateri gostje iz Hrvaške med pogovorom ob slavnostnem kosilu na proslavi 50-letnice našega društva društva na proslavo v Bohinju je bil organiziran z avtobusnim prevozom iz Ljubljane. Na začetku proslave je predsednik Društva za vakuumsko tehniko Slovenije doc. dr. Miran Mozetič v slavnostnem nagovoru predstavil delovanje našega društva v preteklosti, strokovno, izobraževalno in založniško dejavnost, mednarodno aktivnost članov, društvene uspehe, vlogo našega društva v slovenskem prostoru in drugo. Spregovoril je tudi o novih izzivih in načrtih, ki jih ima društvo pred seboj. Proslavo je popestrila glasbena skupina PhD-research band s klasično priredbo znanih melodij. Sledilo je slovesno kosilo. Na proslavi so bile podeljene spominske jubilejne plakete. Navzoči člani društva so prejeli tudi praktična darila sponzorja proslave Scan, d. o. o., in sicer priročno majhno vakuumsko črpalko za izčrpavanje steklenic. Po kosilu se je razvil prijeten razgovor. Ob tej priložnosti so se srečali številni mlajši in starejši člani našega društva. Številni se niso videli že dolga leta. Mnogi med njimi so obujali spomine na nekdanje dni, še posebej na nekdanji inštitut IEVT, s katerim je bila v preteklosti dolgo povezana vakuumska tehnika. Po proslavi je bil organiziran avtobusni izlet do Doma pri Savici in ogled slapa Savica. Žal je nekoliko deževno vreme zmanjšalo število članov, ki so si ogledali slap. Sledil je sklep proslave in odhod avtobusa s povabljenci, člani DVTS, v Ljubljano. doc. dr. Janez Kovač Udeleženci proslave ob 50-letnici Društva za vakuumsko tehniko Slovenije v hotelu Zlatorog v Bohinju 5. junija 2009 VAKUUMIST 29/4 (2009) 35 0 Q. 1 O O Q. O» * *■ * '.i •v v.-V • ■ .- . V,-' * - , • V* V- *> \ • v- \ ■ л ■ .•*/■■ • I* l' , 1 • • * i' ,*■«"•* » .'■V-V*V -V HAADF STEM showing bright La columns Individual Sb atoms in Si matrix Photos courtesy of David Muller, Lucent Technologies J O Ш ■a Model JEM-21 OOF SCAN d.o.o. Preddvor Breg ob Kokri 7 • SI-4205 Preddvor • Phone +386-4-2750200 Fax +386-4-2750420 • scan@siol.net