Test einer Öldi Typ Edwards E04

  • Hallo Freunde,
    nach zwei gelungenen Knie- Ops mit Reha + Erholungsphasen kann ich mich wieder einigermaßen sicher in meinem Werkraum bewegen und fange nun ungefähr dort wieder an wo ich vor gut einem Jahr aufgehört hatte, siehe
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=221920


    Noch kurz vorher hatte ich in der „Bucht“ eine ziemlich neu aussehende Öldi von Edwards Typ E04 geangelt, aber bisher noch nicht testen können. Genau darum geht es in folgenden.


    Die E04 ist eine Nummer größer als die in obiger Anlage Bavaria+ verbaute E02.
    Einen halbwegs geeigneten Rezipienten (Kessel) mit Grundplatte hab ich noch aus meinen Vorversuchen übrig. Dieser Kessel hatte 15 Monate ungenutzt herumgelegen, war aber jetzt bei den Versuchen ohne irgendwelche Nacharbeit an den Dichtungen voll nutzbar.


    Leider sind meine drei gebraucht gekauften Drehschieberpumpen total verschlissen ( nur vielleicht noch reparabel) . Deshalb riskierte ich den Neukauf einer zweistufigen Drehschieberpumpe aus der „preiswert“- Klasse für 175 € unter dem Firmennamen Mucola. Diese soll 285 l/min schaffen. Der erste Test auf Enddruck (ohne Rezipient) zeigte einem Enddruck von ca. 0,02 mbar. Damit schien mir diese Pumpe als Vorpumpe zum Test der E04 geeignet zu sein.



    Hier die Bilder zum Versuchsaufbau:


    <b>Bild 2</b>



    Die E04 wurde provisorisch mittels zweier Vierkantrohre und 4 Schraubzwingen mit der Grundplatte verschraubt.


    <b>Bild 3</b>


    Wie es sich für eine ordentliche Messung gehört wurde auch die Raumtemperatur am Ort des Geschehens mit erfasst


    <b>Bild 4</b>


    <b>Ergebnisse</b>
    Als erstes wurde nur die Vorpumpe eingeschaltet. Dieser Vorlauf sah so aus.


    <b>Bild 5</b>


    Danach wird der Druck im Kessel nach ca. 3 min Pumpzeit auf ca. 0,5 mbar reduziert. Nach ca. 2 Stunden erreicht man einen Enddruck von 0,025 mbar allein mit der Vorpumpe. Nach diesem Vorlauf wurde die Heizung der E04 eingeschaltet, im folgenden Diagramm zur Zeit 0 min.


    <b>Bild 6</b>


    Die Pumpwirkung der Öldi setzt hier ca. 12 min nach Einschaltung der Heizung ein. Nach 20 min erreicht man bereits 4 x E-6 mbar. Der Druck fällt danach zwar immer noch, aber sehr langsam. Das ist hier eher nebensächlich, denn erfahrungsgemäß kann man im obigen Kessel bereits bei ca.5 x E-5 mbar problemlos mit Al bedampfen. Es stellt sich wohl die praktische Frage ob man denn tatsächlich erst zwei Stunden lang die Vorpumpe allein betreiben muss. Die rote Kurve zeigt offensichtlich, man muss nicht! Wenn man wie hier praktiziert die Vorpumpe und die Öldi gleichzeitig einschaltet beobachtet man ebenfalls nach ca. 12 min die erste Wirkung der Öldi und landet nach 20 min im sehr gesunden HV- Bereich von ca. 8 x E-6 mbar. Das ist zwar doppelt so viel wie bei Betrieb mit stundenlangem Vorlauf der Vorpumpe, hat aber nach meinen Kenntnisstand keinerlei Einfluss auf die Qualität der Bedampfung.


    Welchen großen Nutzen hätte denn die E04 im Vergleich zur deutlich leistungsschwächeren E02?
    Letztere ist ja seit einem Jahr in der Anlage „Bavaria+“ in Betrieb. Die Grundplatte sowie der Kessel von sind praktisch „Bavaria+“ gleich groß wie in meinem Testaufbau gemäß obiger Bilder. Zu meiner großen Freude wurde mir vor einigen Tagen berichtet dass die Anlage auch tatsächlich öfters praktisch genutzt wird. Kurze Antwort auf die letzte Frage. Die E04 taugt garantiert ganz gut zum Betrieb eines erheblich größeren Kessels als der in „Bavaria+“. Ob die im Versuch genutzte preiswerte Vorpumpe dafür ebenfalls geeignet ist wäre ggf. zu erproben.


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt!


    als Betreiber der "Bavaria+" freut mich dein Beitrag wirklich sehr!
    Ich habe mittlerweilen viele Bedampfungsvorgänge mit der "Bavaria+" hinter mir und kann dein Ergebnis eigentlich nur bestätigen! Entscheidend ist doch tatsächlich im Grunde nur die Qualität der Alu-Beschichtung. Während ich zu Beginn immer übervorsichtig war und die kleinere Öldiffussionspumpe E02 ziemlich spät zugeschaltet hatte, habe
    ich mich so allmählich an die Grenzen gewagt...und siehe da. Ich schalte mittlerweilen die Öldi fast zeitgleich mit der Drehschieberpumpe ein. Die Bedampfung findet auch nicht mehr bei 3,8x10E-6 mbar statt, sondern weit drüber. Durch die Tesa-Tests habe ich überprüft, ob die Schicht hält. Und ich kann ebenso wie du keinen Unterschied in der Qualität feststellen.


    Daraufhin habe ich einen "Dirty-Test" gemacht, weil ich auch noch sehen wollte, inwieweit diejenigen Recht hatten, die mich vor Fremdatomen und Fingerabdrücken usw. im Kessel gewarnt hatten, da
    die Schicht ansonsten nicht halten würde. MITNICHTEN! Ich habe bei meiner vorletzten Bedampfung absichtlich (!) das Aluminium dermassen brutal mit meinen Fingern berührt (regelrecht mit Schweiss "eingeschmiert") und auch sonst im Kessel null auf Sauberkeit geachtet, weil ich absichtlich den Tesatest zum Scheitern bringen wollte. Ich habe es NICHT geschafft. Der Beweis liegt hier in Form eines sehr gut verspiegelten Fangspiegels rum. Ich vermute, dass das Zünden des Plasmas (das lasse ich allerdings tatsächlich 2 Minuten lang brennen) einen unglaublich positiven Effekt hat. OHNE diese Plasmareinigung wurde der Tesatest vor längerem übrigens NICHT bestanden.



    Was hingegen immer penibel sauber gemacht werden muss ist das Substrat. Hier machen sich die kleinsten Staubpartikelchen negativ
    bemerkbar.



    Lange Rede kurzer Sinn: KLASSE dass du so gute Ergebnisse mit der E04 erreicht hast. Ich kann es kaum erwarten, sie in Händen zu halten, um unseren nächsten Riesenkessel zum Laufen zu bringen. Es bleibt spannend! [:)]


    Viele Grüße,


    Alfredo :)

  • Man kann die Öldiffusionspumpe durchaus bei einem Druck von ca. 1mbar zuschalten. Bei höheren Drücken besteht jedoch die Gefahr, dass das Öl Schaden leidet. Es gibt Öle, die sehr gute Eigenschaften haben, aber auch sehr empfindlich sind (zB. Fomblin). Ist bekannt, welches Öl verwendet wird?
    Zur Sauberkeit beim Arbeiten ist zu sagen, dass es weniger die Haftung beeinflusst, als die Eigenschaften der Schichten. Die Haftung wird, wie auch erwähnt, von der Vorreinigung und der insitu-Reinigung bestimmt. Gerade Al-Schichten nehmen sehr gerne die Restgas-Atome in die Schicht mit auf, was zu einer erhöhten Rauhigkeit bzw. verminderte Reflexion führen kann. Aus der Ferne und ohne Werte eines Massenspektrometers kann ich natürlich nicht die Qualität des Vakuums beurteilen, wenn "schmutzig" oder "sauber" gearbeitet wird. Ich habe aber meine Dissertation über sauerstoffinduzierte Schichtveränderungen bei gesputterten Al-Schichten geschrieben und weiß aus leidvoller Erfahrung, dass 50ppm O2 im Restgas ausreichen um schlechte Schichten zu produzieren.
    Ich bin aber begeistert, was hier auf die Beine gestellt wird!

  • Hallo Toni,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich bin aber begeistert, was hier auf die Beine gestellt wird!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    erst mal herzlichen Dank für dein Lob. Deine fachlichen Anmerkungen sind mir als praktizierender Vakuumlaie natürlich hoch willkommen.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Ist bekannt, welches Öl verwendet wird? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ja, Bezeichnung: OL-808-5
    Vertrieb: ONLINK Technologies
    Preis für 1 Liter incl. Versandkosten: 116,6€
    Dieses Treibmittel ist meines Wissens äquivalent zu Edwards "Silicone 705". Das ist für HV- Treibmittel noch echt preiswert. Zum Glück ist der Verbrauch äußerst gering. Obige Flasche hab ich vor 3 ½ Jahren gekauft. Damit hab ich bisher die kleine E02 incl. Bavaria+ gefüttert, dazu noch eine weitere E02 (luftgekühlt) in meiner Kleinanlage. Den Rest hab ich jetzt für den hier beschriebenen Test der E04 eingesetzt. Soweit mir bekannt ist diese Sorte von Treibmittel wenig empfindlich gegen Luftsauerstoff, wenn z.B. die Pumpe im heißen Zustand belüftet wird. So etwas machen wir aber nicht so richtig im heißen Zustand. In der Bedienungsanleitung steht dazu:


    <i><b>3.10 Belüften und Spiegel entnehmen</b>
    Nach weiteren 15 min die Vorpumpe abschalten und den Behälter mit dem
    Belüftungsventil grob bis Atmosphärendruck belüften, Behälter öffnen und Substrathalter mit Spiegel entnehmen.“ </i>


    Nach einem ungewollten Lufteinbruch während der Heizphase hat es bei kaltem Neustart keinen messbaren Unterschied der Vakuumkurve im Vergleich zum Betrieb mit frischem Treibmittel gegeben.


    Man könnte natürlich ganz professionell die heiße Öldi mithilfe eines vakuumdichten Ventils verschließen und danach erst den Rezipienten belüften. Dieser Zusatzaufwand an Material würde aber teurer werden als die Gesamtkosten von Bavaria+.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Gerade Al-Schichten nehmen sehr gerne die Restgas-Atome in die Schicht mit auf, was zu einer erhöhten Rauhigkeit bzw. verminderte Reflexion führen kann.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Man merkt sehr gut diese Getterwirkung von Al unmittelbar nach Ende der Bedampfung. Dann fällt der Druck nämlich deutlich messbar ab.


    <b>Bild 7</b>


    Leicht verminderte Reflexion in Abhängigkeit vom Kammerdruck insbesondere im blauen Bereich hab ich bei früheren Versuchen auch schon mal gemessen. Daraus könnte man auch auf eine höhere Rauhigkeit und etwas mehr Streulicht schließen. Siehe


    http://www.astrotreff.de/topic…PIC_ID=182636&whichpage=9


    dort Bild 83 und 84


    Entsprechende Versuche hab ich mit der jüngeren Anlage Bavaria+ sowie mit obigem Versuchsaufbau nicht wiederholt. Wäre wohl sinnvoll- aber ziemlich messintensiv...


    Gruß Kurt]

  • Hallo Alfredo,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich kann es kaum erwarten, sie in Händen zu halten, um unseren nächsten Riesenkessel zum Laufen zu bringen. Es bleibt spannend!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    dann ruf mich doch an und wir reden darüber wie die E04 am schnellsten zu euch finden kann.Ich hätte dann ja immer noch die Kleinanlage mit der E02 oder wahlweise Turbo zum spielen:-)


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt,
    na ja "Laie" bist du sicher keiner mehr. Das Wissen, das du dir angeeignet hast, ist enorm!
    Die Getter-Wirkung vom Aluminium hast du auch schön dokumentiert. Du hast auch recht, dass man bei prof. Anlagen einen Schieber bzw. ein großes Plattenventil zwischen Pumpe und Rezipient anordnet. Damit kann dann die Diff-Pumpe permanent laufen. Die relativ billigen Öle sind nicht so empfindlich wie die teuren Fombline (&gt;1000€/Liter) und für diese Zwecke sicher ausreichend.

  • Hallo Kurt,


    naturalmente :)


    Toni, da hätte ich doch glatt ein paar Fragen, hört sich echt interessant an, was du da als Diss gemacht hast. Glaubst du, wir
    können auch mal telefonieren?


    Viele Grüße,


    Alfredo

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