html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Электронный микроскоп: эпизод VI

Конструктор-любитель Алексей Брагин, собирающий у себя в гараже электронный микроскоп, подошел к завершению первого крупного этапа работ. Ему предстояло, выточив все необходимые детали, провести первую сборку и испытать колонну микроскопа вполне серьезным вакуумом. О том, с какими трудностями Алексею пришлось при этом столкнуться и что из этого получилось, читайте в новом эпизоде нашей саги.


Изготавливаем детали

Переходники для вакууметров

В этом микроскопе нет ни одного стандартного вакуумного порта. Два его родных манометрических преобразователя работали по методу термопары. В каждом из них было две вакуумных «лампы» с одинаковыми термопарами внутри. Одна лампа — запаяна, с «образцовым» вакуумом внутри, а вторая — открыта. Сравнивая значения их сопротивления, можно было количественно измерить значение вакуума. Но дело в том, что один из них вообще разбили, а второй был вклеен неким клеем, который за годы разложился обратно в жидкое состояние. И, конечно, никакой измерительной электроники для этого не осталось. Поэтому логичным решением было установить более современные вакууметры. В идеале — активные, которые выдают сигнал в готовом для интерпретации виде.

Сначала таких мне не попалось, зато попались старенькие Edwards Active Pirani Gauge PRL10, которые оказались совсем не «Active». Но зато они стоили копейки и имеют расширенный диапазон измерений за счет специальной удлиненной нити накала. Их я поставил на место двух штатных вакууметров JEOL, и для этого потребовалось изготовить специальные переходники.


Но недавно я приобрел комбинированный вакууметр Пирани+горячий катод. Рядом с электронной пушкой у микроскопа есть еще один порт, который заглушен родной заглушкой, и там даже есть витоновое уплотнение. Историю изготовления переходника для этого вакууметра я записал на видео.





Вакуумный тройник

Микроскоп комплектовался двумя форвакуумными насосами (смотрите подробнее об этом), но я упростил конструкцию и решил изготовить тройник для подключения микроскопа к одному мощному насосу.

Я уже писал, что вакуумная фурнитура — это особая вещь. Нельзя просто так взять, нарезать резьбу, подмотать лентой «ФУМ» и скрутить. Все это будет пропускать. Поэтому идеальный вариант — вырезать тройник из цельного куска металла. Я решил использовать дюраль Д16Т.

Болванка — круглая. С большим трудом можно уместить в ней тройник, но начнем учиться токарно-фрезерным работам сразу со сложного. Воспользуемся приемом опытных токарей и зажмем болванку со смещением одного кулачка токарного патрона. Удивительно, но все совпадает и можно проточить две стороны будущего тройника под тонкие шланги, идущие к микроскопу. Это лучше проиллюстрировать коротким видео.




Теперь надо сделать перпендикулярный ввод. Воспользуемся фрезерным станком, зажав заготовку в делительную головку, и профрезеруем внутреннее отверстие.


Готово, но выглядит не очень чисто. Внутри это не важно, а вот снаружи обязательно нужно сделать хорошо и гладко, иначе шланг будет неплотно прилегать и пропускать воздух. На помощь приходит малый токарный станок: кулачки его патрона достаточно малы, чтобы взять тройник на разжим. Протачиваем и фрезеруем бока.


Аккуратно зажимаем в большой токарный станок и расточным резцом растачиваем с каждой стороны.


Осталось сделать отверстие со стороны подключения большого шланга. Я решил пока не делать полноразмерного сквозного отверстия, а просверлить небольшое отверстие в перегородке. Не уверен, что это каким-то образом улучшит поток газа внутри, но убрать перегородку можно в любой момент. Делаем отверстия на сверлильном станке.


На этом тройник готов, можно подключать микроскоп к насосу шлангами.



Заглушка для детектора электронов

В колонне есть большое отверстие для детектора вторичных электронов. Я планирую разместить там какой-либо детектор (в зависимости от того, что удастся найти), но пока нужно его просто закрыть. Поэтому точим простую заглушку из дюрали с подходящим резиновым уплотнением.


В итоге заглушка вполне органично вписывается в облик микроскопа. Я даже не стал изготавливать для нее прижим, она и так хорошо прижимается вакуумом.


Откачиваем колонну до форвакуума

Итак, мы собрали первый пробный вариант работающей схемы микроскопа: все отверстия закрыты, вакуумный насос подключен к трехфазной сети и работает постоянно, воздух накачан в ресивер, клапана управляются с тумблеров. Насоса на видео не видно, зато слышно :) . Заметьте, как ходит клапан наверху слева и как сжимаются и разжимаются шланги. Итак, пробуем!




В самый первый раз я откачивал колонну без рабочего датчика вакуума, просто заглушив отверстия, и поэтому пробовал заглушку «на отлип». Первые результаты оказались достаточно хорошими: я откачал колонну и оставил ее на месяц. Вернувшись, первым делом попытался отлепить заглушку — она все еще крепко держалась. Значит, по-крайней мере большой крупной «дырки» быть не должно.

Затем я подключил датчик вакуума, а также небольшой инвертор, который очень вовремя нашелся у знакомого. Дело в том, что в блоке управления вакуумом микроскопа есть выключатель, который синхронизированно включает форвакуумный насос и закрывает напускные клапана. Это очень удобно, и поэтому я решил завести управление включением форвакуумного насоса на этот выключатель. Еще инвертор обеспечивает плавный старт и торможение электродвигателя насоса, что должно продлить срок его работы.

Собрав все это, я запустил насос, но форвакуума достичь не удалось. Значит, система где-то пропускает, на выходе из форнасоса постоянно идет небольшой масляный дымок, а давление составляет около 1 торр. Выключаю — вакуум держится. Начал думать, как найти течь без течеискателя. Взял обезжириватель в распылителе, побрызгал им рядом с уплотнениями и стал следить за показаниями вакууметра (рассудив, что растворители быстрее проникают через течь и могут изменить показания вакууметра).

Брызгал-брызгал, но никакого результата, показания вакууметра не изменяются. Пробовал и с включенным насосом, и с выключенным. Ничего.

Следующее предположение заключалось в том, что форнасос просто больше не может. Я же не знаю, что с ним делали раньше, может, там все пластинки стерлись. Для проверки соорудил на скорую руку небольшой переходник, сопрягающий вакууметр с входным фланцем насоса, и с винтиком для плавного напуска воздуха (если просто отключить вакууметр грубой силой, то потоком воздуха разрушится нить накала внутри).

Включил и практически моментально получил показание порядка 10-2 торр, что нормально для этого насоса и масла, которое я в него залил. Правда, винтик для напуска существенно пропускал, и мне пришлось подбирать его положение, чтобы приблизиться к 10-2 торр, но это не влияет на суть эксперимента.


Дальше я стал думать логически, в чем может быть дело, и так как я уже начал различать на слух, как звучит насос на различных уровнях вакуума, то попробовал пооткрывать в микроскопе клапана и послушать, влияет ли это на звук. Они не влияли, поэтому логика подсказала, что пропускает участок, подключенный шлангами. И действительно! На фото выше, где тройник, я показал уже конечный результат, с надетыми хомутами. Вся проблема была в том, что шланги чуть-чуть изгибались на тройнике при включении насоса и начинали пропускать.

Поставил хомуты, включил, и вот оно — вся колонна вакуумирована до 10-2 торр! Но рабочее давление микроскопа — 10-5 торр, а значит, дальше нужно оживлять диффузионный насос. Лишь после этого можно будет включать электронный луч и рисовать им на специальном экране внутри колонны, чтобы получить первое изображение.
Продолжение следует









Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с nplus1.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • nplus1.ru
          • эксперименты
          • домен nplus1.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции