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Seite: von 6

fraxinus
Altmeister im Astrotreff


2773 Beiträge

Erstellt  am: 02.11.2017 :  11:38:22 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,

besten Dank für die weitere Grundlagenforschung!

Gut zu wissen, daß die "Frickeldinger" aus 3 x 0.5mm Wolframdraht so gut halten.
Von diesem Draht hatte ich auch etwas gekauft.

Der 1x14mm Aludraht hat leider nur 0.03g bzw 30mg. Ich brauche deutlich mehr


Zitat:
Witziger weise hatte der Verdampfter bei Feinvakuum von ca. 0,01 mb problemlos verdampft.


Pssst, nicht alles verraten

Im Ernst:
Bei 1x10E-5mBar ist die freie Weglänge ca 6,8m.
Bei 1x10E-2mBar ist die freie Weglänge demnach ca 6,8mm.
Also ein Stück weit kommt das Alu schon.
Wie sieht denn die Vorderseite des Schauglases aus?


Viele Grüße
Kai

Bearbeitet von: fraxinus am: 02.11.2017 11:52:34 Uhr
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
6891 Beiträge

Erstellt  am: 03.11.2017 :  17:55:50 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kai,

Zitat:
besten Dank für die weitere Grundlagenforschung!

gern geschehen! Geschieht ja vornehmlich im Eigeninteresse.

Zitat:
Gut zu wissen, daß die "Frickeldinger" aus 3 x 0.5mm Wolframdraht so gut halten....


Vom ersten Satz wurde eines nach dem 5 Versuch beim Wiederbeladen wg. ungeschicktem Handling zerstört und danach gegen ein neues getauscht. Ein weiteres brach während der 6. Heizung ohne äußeren Anlass und wurde ebenfalls gegen ein neues ersetzt.

Die beiden neuen Elemente wurden aus jeweils 3 Filamenten geflochten (Arbeitsname WZ3), nicht mehr gefrickelt. Diese haben mittlerweile 5 bzw. 6 Heizungen schadlos überstanden. Von den ersten 6 sind immer noch 4 im Dienst, nach jeweils 12 erfolgreichen Heizungen. Der Heizstrom lag so im Bereich 50A <-> 42A, die Spannung bei 12V <-> 14 V.

Hauptziel meiner lfd. Versuchsserie ist die Optimierung der Heizdauer- und Leistung. Mich ärgert z. B. dass die eigentliche Verdampfung der Reiter erst ca. 15 s nach Einschaltung der Heizung beginnt obwohl die Heizlemente spätestens nach ca. 4s auf Betriebstemperatur sind. Siehe dazu noch mal obiges Bild 15. Es geht hier nicht um 11 s Zeitersparnis sondern um die Minimierung der unvermeidbaren Ausgasung eben wg. dieser Heizung.

Im ersten Schritt hab ich die Reiter vor dem Biegen auf ca. 0,3 mm geplättet, in der Annahme dass dadurch der Wärmeübergang Heizelement => Reiter merklich verbessert wird. Vermutlich passiert das hier überwiegend durch Strahlung.

Bild 16


Offensichtlich beginnt hier die Verdampfung schon zwischen 8 bis 9 s nach dem Einschalten. Es versteht sich wohl von selbst dass für diese Versuche ein- und dasselbe Element genutzt worden ist.

Mir gefällt aber das Plätten der Reiter nicht so richtig, wg. der damit verbundenen Gefahr von Verunreinigung.

Zitat:
Der 1x14mm Aludraht hat leider nur 0.03g bzw. 30mg. Ich brauche deutlich mehr


Wieviel mehr? Ich kann gerne mal ausprobieren wie viel mg meine WZ3 noch vertragen. Natürlich würde ich an deiner Stelle auch auf die kräftigeren, professionell gefertigten Heizelemente setzen. Aber wenn du den 0,5 mm W- Draht verbraten möchtest...

Zitat:
...Wie sieht denn die Vorderseite des Schauglases aus?



Das Schauglas des kleineren Kessels hat ca. 250 mm freie Öffnung und es sieht alle 6 Verdampferelemente. Sein Abstand von der Verdampferebene beträgt 200 mm. Der Belag sieht in der Draufsicht aus wie ein guter Spiegel, ist aber in der Durchsicht nicht ganz lichtdicht. Bei dem Versuch mit irrtümlich ohne Ödli war der dieser Belag nur ein metallisch wirkender leichter Grauschleier.

Bei dem Kessel "Bavaria" sieht das Schauglas nicht alle 6 Elemente. Folglich ist der Belag relativ dünn. Er spiegelt dennoch ordentlich, ist aber in der Durchsicht ziemlich transparent.

Gesten hab ich in "Bavaria" auch mal ein Probeglas 140 x 90 verspiegelt:
Kreisdurchmesser der 6 Elemente: 310 mm
Ladung: je 1 Reiter 14 x 1
Abstand z: 180 mm
verdampftes Vol.: 66 ml.

Nach den Rechenprogramm sollte die Schichtdicke 42 nm betragen. Jedenfalls ist es fast lichtdicht. „Fast“ deshalb, weil man in der Durchsicht noch die Sonne erkennen kann, eine 20 Watt LED Energiesparlampe dagegen nicht mehr. Dieses Probeglas hab ich mit einem 20 Monate alten aus meiner Schublade verglichen.

Bild 17


So nach Augenmaß kann man nicht entscheiden welches besser reflektiert. Der ältere Belag erscheint aber im Sonnentest wesentlich transparenter. Leider kann ich nicht mehr feststellen wie groß die Schichtdicke auf dem älteren Glases ursprünglich war.

Gruß Kurt


Bearbeitet von: Kurt am: 04.11.2017 17:37:02 Uhr
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MartinB
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
3313 Beiträge

Erstellt  am: 03.11.2017 :  18:28:24 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,
Zitat:
Mich ärgert z. B. dass die eigentliche Verdampfung der Reiter erst ca. 15 s nach Einschaltung der Heizung beginnt obwohl die Heizlemente spätestens nach ca. 4s auf Betriebstemperatur sind
Es ist offensichtlich, dass zu Beginn des Heizens nur ein sehr kleiner Teil der Energie zum Aufwärmen des Aluminiums beiträgt.
Etwas schneller könnte es gehen, wenn das Aluminium auf 2 Portionen aufgeteilt wird und Du den Draht w-förmig biegst, so dass zwei Heizzonen vorhanden sind.
Ich denke, das wäre auch ein gangbarer Weg für Kai, die Beladung pro Heizelement etwas zu erhöhen, vielleicht so um 50%.

Gruß,
Martin

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
6891 Beiträge

Erstellt  am: 03.11.2017 :  18:42:48 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Martin,

Zitat:
Original erstellt von: MartinB

Hallo Kurt,
Zitat:
Mich ärgert z. B. dass die eigentliche Verdampfung der Reiter erst ca. 15 s nach Einschaltung der Heizung beginnt obwohl die Heizlemente spätestens nach ca. 4s auf Betriebstemperatur sind
Es ist offensichtlich, dass zu Beginn des Heizens nur ein sehr kleiner Teil der Energie zum Aufwärmen des Aluminiums beiträgt.
Etwas schneller könnte es gehen, wenn das Aluminium auf 2 Portionen aufgeteilt wird und Du den Draht w-förmig biegst, so dass zwei Heizzonen vorhanden sind.
Ich denke, das wäre auch ein gangbarer Weg für Kai, die Beladung pro Heizelement etwas zu erhöhen, vielleicht so um 50%.

Gruß,
Martin
[quote]...Ich denke, das wäre auch ein gangbarer Weg für Kai, die Beladung pro Heizelement etwas zu erhöhen, vielleicht so um 50%.


14 mm Länge teilen und dann die Teilstücke jeweils w- förmig biegen?
Das wird wohl nur bei deutlich dünnerem Draht und entsprechend größerer Länge Sinn machen. Bisher hab ich aber noch keinen dünneren Draht in Rein- Alu gefunden und bin deshalb auf die Idee mit dem Plätten des 1 mm Drahtes gekommen.

Gruß Kurt

Bearbeitet von: am:
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MartinB
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
3313 Beiträge

Erstellt  am: 03.11.2017 :  19:09:26 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,
Nein, nicht das Alu w-förmig biegen, sondern den Heizdraht. Dann hat er 2 separate Schmelzzonen.

Ok,bei 14mm wird das Teilen schon sehr knapp.
Könnte aber noch gehen. Vielleicht zusätzlich zum plattdrücken?

Vom Heizen her wäre natürlich eine Aluminium-Spirale um den Wolframdraht herum das Beste, aber mir ist klar, dass man das hier nicht ohne Weiteres hin bekommt.
Die Profie bei denGroßteleskopen machen das ja anscheinend so, und dann noch eine Wolfram-Spirale und jede Windung bekommt ein eigenes kleines Alu-"Paket". Aber die verwenden die Heizdrähte ja auch nur einmal.

Wie machst Du das mit dem Plätten? Mit dem Hammer drauf hauen?

Gruß,
Martin

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
6891 Beiträge

Erstellt  am: 04.11.2017 :  17:32:26 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Martin,
Zitat:
Nein, nicht das Alu w-förmig biegen, sondern den Heizdraht. Dann hat er 2 separate Schmelzzonen.

Ok,bei 14mm wird das Teilen schon sehr knapp.
Könnte aber noch gehen. Vielleicht zusätzlich zum plattdrücken?


vielen Dank, diese Tipps gefallen mir seht gut. Deshalb hab ich gleich probiert ob das auch mit meinem Heizelement in Flechttechnik funktioniert. Das sieht so aus.

Bild 17


Bild 18


Das Plätten geht dann so.

Bild 19


Bild 20


Bild 21


Bild 22


Bevor ich mich an die Vollausstattung der Verdampfern mit den WZ3-w Heizelementen vergnügen würde hab ich erst mal einen ausprobiert. Für so etwas benutze ich gerne meinen mittelgroßen Pott mit dem großen Glasdeckel.

Bild 23


Da wurde also nur das WZ3-w mit 2 geplätteten Reitern beladen, auf HV evakuiert, geheizt und letzteres mit einer Fotoserie im 2 s Takt erfasst.

Bild 24


Ganz offensichtlich sind hier die beiden Reiter schon innerhalb von 6s nach Start geschmolzen und glühend. Sie verdampfen also bereits. Spätestens nach 22 s ist die Verdampfung abgeschlossen. Das neue Element beginnt bei genau gleicher Zuladung an Al- Masse trotz und etwas geringerer Heizleistung deutlich frühen mit der Verdampfung als bei dem Versuch gemäß Bild 16. Erwartungsgemäß hat das den Versuch schadlos überlebt.

Bild 25


Als nächstes möchte ich den Verdampfer vollständig mit den WZ3-w bestücken und natürlich testen ob dieser Mehraufwand tatsächlich sinnvoll ist.

Gruß Kurt [/b]

Bearbeitet von: am:
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MartinB
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
3313 Beiträge

Erstellt  am: 04.11.2017 :  23:29:07 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kurt,

Ich hätte nicht gedacht, dass Du das mit dem w-förmigen Heizdraht so schnell testen würdest!
Das sieht schon sehr interessant aus. Schneller aufschmelzen tut das Alu auf jeden Fall. Allerdings bin ich nach den Fotos nicht ganz sicher, ob das Verdampfen auch schneller abgeschlossen ist.

Vielleicht ist gar kein w-förmiger Draht nötig und Du belädst einfach den normalen V-Heizdraht mit zwei "halben Portionen", aber nicht genau in der Mitte, sondern mit etwas Abstand zueinander?

Zumindest würde ich das w so biegen, dass die seitlichen Schenkel etwas länger sind und die Erhöhung in der Mitte etwas schmaler ist und damit die Alustücke näher zusammen.
Ziel müsste sein, dass sich der Wolframdraht schon in den ersten Sekunden möglichst gleichmäßig erwärmt ohne starke Temperaturspitzen.

Das schmelzende Alu scheint ja eine ausgleichende Wirkung bei der Temperatur zu haben. Interessanterweise haben sich offenbar an den Seiten keine Alutropfen gebildet, und das flüssige Alu wurde anscheinend nach dem Aufschmelzen auch Richtung Mitte, zur heißesten Zone, gezogen.

Deine Plättmethode scheint mir besser geeignet als ein Hammer.
Statt Alubacken ist vielleicht polierter Edelstahl (oder sogar Titanblech?) am besten zum Quetschen, weil Du damit leichter reproduzierbare Dicken erreichen könntest, denn es sollte selber weniger nachgeben als dein 5x20 Alu. Schraubstockspindel immer in die selbe Position drehen, dann sollte immer dieselbe Dicke dabei rauskommen.

Wie machst Du das eigentlich beim Hantieren mit allem, was in die Vakuumkammer soll? Welcher Sauberkeitslevel ist nach deiner Erfahrung erforderlich? Verwendest Du Reinraum-Handschuhe? Besonders die Bedampfungs-Aluteile und die Heizdrähte würde ich wahrscheinlich nicht mit den blanken Fingern berühren, und auch nur in geschlossenen sauberen Lebensmittelboxen zusammen mit Trocknungsmittel aufbewahren.
Ich weiß aus meinem beruflichen Umfeld, dass alle Teile, die ins Permanentvakuum sollen, im Reinraum in geschlossenen Schränken unter trockenem Schutzgas gelagert werden. So weit müssen wir hier wohl nicht gehen, aber zumindest alles, was mit wenig Aufwand umsetzbar ist, würde ich schon tun.

Gruß,
Martin

Bearbeitet von: am:
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andi1234
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1048 Beiträge

Erstellt  am: 08.11.2017 :  20:30:44 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kai,
du machst keine halben Sachen. Hut ab.
Und viel Erfolg.
Echt Wahnsinn was du da so auf die Beine stellst.
Es gäbe sicher auch hier ein paar Spiegel die ab und zu mal frisches Alu bräuchten.

Grüße aus Sachsen, Andreas

Bearbeitet von: am:
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optikus64
Meister im Astrotreff

Deutschland
307 Beiträge

Erstellt  am: 09.11.2017 :  17:12:45 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Ich lese das gerade zum ersten Mal, echt Hut ab, das ist Grundlagenarbeit. Kompliment. Ich wünsche Dir besten Erfolg!

Jörg

... to boldly go where no man has gone before ...

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
6891 Beiträge

Erstellt  am: 12.11.2017 :  16:47:55 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Martin,
Zitat:
ich hätte nicht gedacht, dass Du das mit dem w-förmigen Heizdraht so schnell testen würdest!
Das sieht schon sehr interessant aus. Schneller aufschmelzen tut das Alu auf jeden Fall...


ja, das war mir selber doch etwas zu schnell und getreu dem Motto:

„Warum denn einfach wenn es auch kompliziert geht“.

Zum Glück fiel mir der Spruch von den guten Teilen wieder ein, der da lautet:
„Jedes entbehrliches Teil ist ein gutes Teil.“

Nach einigen weiteren Versuchen bin ich dann zu diesem Heizelement mit nur 2 Filamenten und wieder nur mit einem u- förmig gebogenem, ungeplätteten Reiter gekommen.

Bild 26


Im Sechfach- Verdampfer spare ich damit bei einer normalen Bedampfung 6 Filamente und 3 Reiter. Das macht exaktgenau 9 gute Teile! Dazu komme noch die „guten Teile“ wg. Entfall der Plättvorrichtung von Al- Draht. Zudem hab ich bei den Versuchen mit je zwei auf 1 x 8 mm geteilten Al Reitern gelernt was mit „Mäusemelken“ gemeint sein könnte.

Eine Reduzierung auf weniger als 6 Verdampferelemente würde zwar logischerweise noch mehr „gute Teile“ ergeben, aber sehr wahrscheinlich mit schlechterem Ergebnis bezüglich der Gleichförmigkeit der aufgedampften Schichtdicke. Bis zum Beweis des Gegenteils werde ich den obigen Verdampfter weiter nutzen.

Nachdem ich ziemlich schnell gelernt habe wie man den etwas störrischen 0,5 mm W-Draht mühelos verdrillen kann hab ich mir weitere 20 m davon auf Lager gelegt. Das reicht für
80 Heizelemente zum Materialpreis von ca. 0,34€/Stück.

Zitat:
...Allerdings bin ich nach den Fotos nicht ganz sicher, ob das Verdampfen auch schneller abgeschlossen ist..

Die Verdampfung beginnt wohl in dem Moment wenn der Reiter auf dem Heizelement zerfließt (Va), sie endet (Ve) wenn das Heizelement wieder aufhellt, eben weil fast alles an Alu verdampft ist. Die Zeit dazwischen kann man wohl näherungsweise als Verdampfungszeit (VZ) annehmen.

Nach dem Versuch gemäß Bild 16 beträgt VZ ca. 8s. Im Versuch nach Bild 24 dauert es annähernd doppelt so lange. Offensichtlich sitzen hier die beiden Teile des Reiters zu weit außen und daher in der kälteren Zone des Heizelementes. In der zum „Standard“ erklärten Konfiguration sieht das so aus:

Bild 27


Danach beginnt die Verdampfung nach ca. 4 bis 5 s nach Einschaltung der Heizleistung und sie dauert weniger als 10s.

Aus der Geometrie der Anordnung von Verdampfer und Substrat sowie den insgesamt 75 mm³ verdampftes Al ergibt sich eine Schichtdicke auf dem Substrat von ca. 50 nm. Demnach würde bei 10 s Verdampfungszeit die Schichtdicke im Mittel mit 5 nm/s wachsen. Das sollte meines Wissens wohl schnell genug sein.

Nach obigen Versuchen betrachte ich das Verdampferproblem für meine zierliche 70 l Kammer, tauglich für Spiegel bis ca. 16“ als gelöst. Kai müsste in seinem „Raumschiff“ rund 10x mehr in annähernd gleicher Zeit verdampfen. Wenn ich mich recht erinnere hat er für die dazu erforderliche Heizleistung mit 5000 W abgeschätzt. Das dürfte passen.

Zitat:
Wie machst Du das eigentlich beim Hantieren mit allem, was in die Vakuumkammer soll? Welcher Sauberkeitslevel ist nach deiner Erfahrung erforderlich? Verwendest Du Reinraum-Handschuhe? Besonders die Bedampfungs-Aluteile und die Heizdrähte würde ich wahrscheinlich nicht mit den blanken Fingern berühren, und auch nur in geschlossenen sauberen Lebensmittelboxen zusammen mit Trocknungsmittel aufbewahren.


So ganz klein bisschen vorbelastet bin ich diesbezüglich schon. Beruflich hab ich nämlich mehrere Jahre lang an der Entwicklung von Systemen zur Messung von Gasspuren in der Luft mitgearbeitet...

Wenn man mal das Reinheitsproblem der Substratoberfläche vor dem Bedampfen* gefressen hat muss man sich ja nicht mehr um viel kümmern. Das wäre von Hause aus hochreines Alu sowie der Wechsel von verschlissenen Verdampferelementen. Bisher hab ich noch keine systematischen Versuche gemacht ob man diese Teile wirklich steril und pulvertrocken halten muss. Sie sind das bei mir im frisch eingebautem Zustand garantiert nicht, spätestens aber nach dem routinemäßigen Vorglühen sowie Glimmen im Feinvakuum vor dem eigentlichen bedampfen. Da meine Spiegel für gewöhnlich mit fast 90% Reflexionsgrad aus der Kammer kommen und dazu noch Tesatest-proof sind hab ich wohl bisher nichts wirklich falsch gemacht in Sachen Al- Bedampfung .

Gruß Kurt

*Dazu wird folgt noch ein spezieller Beitrag folgen.

Bearbeitet von: Kurt am: 12.11.2017 19:15:55 Uhr
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fraxinus
Altmeister im Astrotreff


2773 Beiträge

Erstellt  am: 12.11.2017 :  20:49:40 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Andi und Jörg,

danke für die guten Wünsche.
Gut Ding braucht Weil. Aber ich denke, das ist nun bald fertig.


Hallo Kurt,

Zitat:
Nachdem ich ziemlich schnell gelernt habe wie man den etwas störrischen 0,5 mm W-Draht mühelos verdrillen kann...

Das interessiert mich.

Damit ich das richtig verstehe:
Lässt Du gleich den vollen Strom auf die Wendel los?

Ich mache das so:
Das Alu wird bei "Rotglut" auf die Wendel aufgeschmolzen. Das dauert manchmal 10-15s.
Danach kann man nochmal abkühlen lassen und eine Minute pumpen, oder eben voll durchheizen.
Man kann das Aufschmelzen auch vor dem Glimmen erledigen. Im Hochvakuum selbstverständlich.

Am Freitag sind die neuen Wendel angekommen.
Unter Strom konnte ich die noch nicht testen, vermute aber, daß die für kleinere Kammern eine Nummer zu groß sind.



Die kleinen Alu-Reiter gefallen mir am besten. Davon passen bis zu vier Stück auf die Höcker.
Die großen wackeln mir zu sehr, es waren auch nur ein Dutzend in der Probepackung.
Ich werde die Teile mit voller Beladung (0.44g) testen. Bin gespannt!

Es ist jetzt nicht schwer zu erraten von welcher Firma die sind.
Deshalb an dieser Stelle meine Bitte:
Wer Bedarf daran hat meldet sich bitte bei mir via PM.
Ich bin dafür, dort immer mit einer Sammelbestellung nachzufragen.
Zum einen liegt die Mindestbestellmenge relativ hoch, zum anderen nerven wir dort nicht einzeln.

Die Alu Reiter haben 99.99% Reinheit.
So wie ich es verstanden habe, liegt die Mindestbestellmenge im zweistelligen Kilogramm Bereich.
Also da werde ich zunächst gründlich nach Alternativen suchen und evtl selber Wickeln.
Anderseits ist bald Weihnachten, wenn man die Reiter etwas lang zieht kann man die als Baumschmuck verwenden.

Viele Grüße
Kai

Bearbeitet von: fraxinus am: 12.11.2017 20:50:36 Uhr
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
6891 Beiträge

Erstellt  am: 14.11.2017 :  18:32:53 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kai,

Zitat:
...Das interessiert mich...

man nehme den Draht in die Hand... Die folgenden Bilder erklären vielleicht alles.
(Ab sofort werde ich meine Heizelemente ebenfalls als Wendeln bezeichnen.)

Bild 28



Bild 29


Aus fototechnischen Gründen wurde hier die Drahtlänge gekürzt. Standardmäßig wird ein 1000mm Drahtstück verdrillt. Daraus lassen sich 6 Wendeln fertigen.

Mit bei Rotglut vorgeglühtem Draht kann es aber schon nach wenigen Drehungen Bruch geben und damit eine schlechte Ausbeute an Wendeln/Drahtlänge .

Zitat:
Damit ich das richtig verstehe:
Lässt Du gleich den vollen Strom auf die Wendel los?...


Ja, warum auch nicht? Der Einschaltstrom beträgt bei Vollast ca. 42A für den voll nach Bild 26 bestückten und mit Reitern beladenen Verdampfer. Nach wenigen s sinkt der Strom auf 35 A. Bei Ende der Verdampfung nach ca.20 s sind es noch 32 A. Die Betriebsspannung liegt nach Abklingen der Einschaltstomspitze bei ca. 17V. Mein Schweißtrafo ist also nur in grober Näherung eine Konstantstromquelle.

Zitat:
Ich mache das so:
Das Alu wird bei "Rotglut" auf die Wendel aufgeschmolzen. Das dauert manchmal 10-15s.
Danach kann man nochmal abkühlen lassen und eine Minute pumpen, oder eben voll durchheizen.
Man kann das Aufschmelzen auch vor dem Glimmen erledigen...

So ähnlich hab ich das auch ausprobiert. Aber bei verminderter Heizleistung von ca. 350 W dauerte es individuell recht unterschiedlich lange bis die 6 Reiter jeweils aufgeschmolzen waren. ZB. brauchte Reiter Nr. 1 nur 5 s, Nr. 3 dagegen 15s. Nach 15s war aber Reiter 1 schon fast vollständig verdampft.

Im Sinne eines möglichst gleichförmigen, schnellen Schichtwachstums taugt das natürlich nix. Deshalb gebe ich noch in der Feinvakuumphase einen ca. 2 s dauernden Schubs mit voller Leistung auf den Verdampfer um die flüchtigen Bestandteile wegzublasen. Wg. Feinvakuum kommt davon sehr wahrscheinlich nichts auf dem Substrat an. Nach glimmen und erreichen HV < 3 e-5 mb wird dann wie oben beschrieben mit Vollast geheizt. Vom einschalten der Pumpen dauert das bis dahin ca. 30 min. Hab ich anfangs nicht gedacht dass das mit der relativ kleinen Öldi Edwards E02 und dem 70 l Pott „Bavaria“ so gut laufen würde.
Zitat:
Ich werde die Teile mit voller Beladung (0.44g) testen. Bin gespannt!

Schätze, es wird keine Probleme geben. Für eine echte, hinreichend dicke Belegung aus 6 Wendeln wirst du wohl weniger beladen müssen. Für meinen Pott scheinen mir diese Wendeln ebenfalls zu üppig zu sein.

Gruß Kurt



Bearbeitet von: am:
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fraxinus
Altmeister im Astrotreff


2773 Beiträge

Erstellt  am: 15.11.2017 :  07:55:56 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Guten Morgen Kurt,

besten Dank für Verdrill-Fotos!
Vermutlich sind 0.5mm der letzte Draht-Durchmesser wo das noch so durchgeht.
Ich habe hier noch ca 0.15mm Draht, der lässt sich fast beliebig biegen und ziemlich eng wickeln.

Deine 2-fach-Wendel werde ich definitiv testen, bevor ich mich entscheide.
Ein Alu-Reiter (1x16) hat ca 34mg. Da bräuchte ich allerdings 100 Stück davon.
Oder ich ändere die Geometrie und gehe nächer ran.

Zitat:
...dauerte es individuell recht unterschiedlich lange bis die 6 Reiter jeweils aufgeschmolzen waren.

So langsam geht mir ein Licht auf, was der Grund für die Bevorzugung der Parallelschaltung in der Literatur sein könnte.
Es ist durchaus möglich, das es genau dieses Aufschmelzen bei niedriger Temperatur ist.
Vielleicht schreibe ich einen der Autoren des MMT Artikels an, das interessiert mich.

Das Problem ist, daß das Aufschmelzen bei mehreren Wendeln "blind" funktioneren muss.
Da finde ich Deine Voll-Drauf-Methode sehr interessant.

Zitat:
Deshalb gebe ich noch in der Feinvakuumphase einen ca. 2 s dauernden Schubs mit voller Leistung auf den Verdampfer um die flüchtigen Bestandteile wegzublasen.

Ja, macht Sinn und schadet offensichtlich dem Wolfram nicht.

Zitat:
Für eine echte, hinreichend dicke Belegung aus 6 Wendeln wirst du wohl weniger beladen müssen.

Nach Kalle's Tabelle brauche ich 3,2g.
Mit etwas Reserve also mindestens 8 Wendel mit voller Ladung von 0.44g.
Von der Gleichmäßigkeit wären mir 16-24 Wendel lieber.
Oder der Spiegel wird rotiert, was sich zwar in der kleinen Kammer sehr bewährt hat aber die Sache verkompliziert.

Viele Grüße
Kai


Bearbeitet von: fraxinus am: 15.11.2017 07:56:55 Uhr
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
6891 Beiträge

Erstellt  am: 17.11.2017 :  20:00:30 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kai,
Zitat:
Deine 2-fach-Wendel werde ich definitiv testen, bevor ich mich entscheide.Deine 2-fach-Wendel werde ich definitiv testen, bevor ich mich entscheide.


1.Versuch
Spaßeshalber hab ich die Wendeln jeweils mit 81 mg Al beladen, insgesamt also 0,486g. Das entspricht ca. 2,4 x meiner „Standardladung. Die mittlere Heizleistung wurde von 550 auf ca. 630 W, die Gesamtheizzeit von 25 s auf 45 erhöht. (Die Wendeln hatten vorher schon 4x meine "Standardladung" innerhalb von ca. 10s problemlos verdampft.)
Ergebnis: Alle 6 Wendeln sahen hinterher noch ziemlich sauber und gebrauchsfähig aus.

Bild 30


2. Versuch
Daraufhin folgte ein weiterer Versuch ebenfalls mit 0,49 g Al, nur ca. 25s Heizzeit, dafür aber ca. 720 W Heizleistung.
Ergebnis: Alle Wendeln hatten diesen Versuch überlebt, sahen aber nicht mehr voll ausgedampft aus.

Bild 31


3. Versuch
Nach erneuter Evakuierung auf HV wurde die Heizung mit derselben Einstellung wie in Vers.2 geheizt.

Ergebnis.: Eine Wendel war kurz nach den Einschalten durchgebrannt.

Fazit:
a) Die Wendeln haben bei „Standardladung“ erhebliche Reserven bezüglich Zuladung oder Mehrfachnutzung. Bei einmaliger Nutzung wären ca. 0,08 g Al/Wendel vertretbar.

b) Übertragen auf die für deine Riesenscherbe benötigten 3,2g Al müsste man 40 meiner Wendeln mit je 0,08g Al beladen. Nach meiner Einschätzung ist es aber eher unwahrscheinlich dass dann bei D=1200 und z = 600 mm die gewünschte Wachstumsgeschwindigkeit der Schichtdicke >2nm/s erreicht werden kann. Zudem müssten mindestens
630W x 40/6 = 4,2 kW Heizleitung
zur Verfügung stehen.
Vor dem Drahtfrickeln würde ich erst ausprobieren was denn die von dir gezeigten Wendeln leisten können. Ich hätte auch lieber welche die man gebrauchsfertig aus der Schachtel nehmen kann.
Zitat:
So langsam geht mir ein Licht auf, was der Grund für die Bevorzugung der Parallelschaltung in der Literatur sein könnte.
Es ist durchaus möglich, das es genau dieses Aufschmelzen bei niedriger Temperatur ist.
Vielleicht schreibe ich einen der Autoren des MMT Artikels an, das interessiert mich.

Das interessiert mich natürlich ebenfalls. Bisher sehe ich das aber so: Bei annähernd konstantem Strom wird die Wendel beim schmelzen des Reiters schlagartig abgekühlt und damit der Widerstand und die Leistung reduziert. Das kann man bei meinen Versuchen im Pott mit dem großen Fenster deutlich sehen.

Bild 32


Die Wendeln mit noch nicht geschmolzenen Reitern bleiben dagegen auf höherer Temperatur, höherem Widerstand und entsprechend höherer Heizleistung. Dadurch wird die wünschenswerte Gleichzeitigkeit der Reiterschmelze eher begünstigt als bei Parallelschaltung.

Gruß Kurt


Bearbeitet von: Kurt am: 17.11.2017 20:05:16 Uhr
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