Anlass zu diesem Beitrag ist der hoch interessante Thread, gestartet von „Fraxinus“ Kai:
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=182250
dadurch bin ich mittlerweile „gralsüchtig“ geworden. Eindeutig Schuld daran sind Michael und Kai, genau in der Reihenfolge. Das ging so. Vor Jahren sah ich bei Michael seine Vacuum- Bedampfungsanlage im Entstehungsmodus. Daran hat mich insbesondere die Turbo-Molekularpumpe fasziniert. Das Teil arbeitet nämlich prinzipiell wie ein vielstufiger Axialverdichter für Turbostrahltriebwerke. Ja, mit Miniatur- Turbostrahltriebwerken zum Antrieb von Flugmodellen hatte ich in meinem früheren Leben intensiv zu tun.
Vor gut einer Woche eröffnete mir Kai, dass er in seiner Sammlung eine kleinere Turbo-Molekularpumpe mitsamt Steuergerät sowie die passende Vorpumpe übrig habe, weil diese für sein Projekt zu klein. Da gab es für mich kein Halten mehr. Schon am vergangenen Dienstag den 2. Juni schlugen zwei Pakete von Kai bei mir ein, dazu noch passende Links und PDF- Dateien und natürlich telefonische Tipps. Nochmals herzlichen Dank, lieber Kai für die großartige Unterstützung.
Also, so ungefähr sieht derzeit das Versuchsfeld bei mir aus:
<b>Bild 1</b>
Die Turbopumpe kann schon bei 8 mb Vordruck loslegen und Hochvakuum im Bereich 3x 10^_6 mb erzeugen, mit ca. 60/s Förderstrom. Sie dreht dabei aber bis 60000/min und braucht ein spezielles Versorgungsgerät.
Die zweistufige Membran-Vorpumpe schafft 2-3 mbar und ist daher hier sehr gut geeignet. Sie wird ohne irgendwelche Zusatzelektronik aus der el. Steckdose betrieben.
Nach meinen ersten Versuchen schafft die Vorpumpe das zum Betrieb der Turbo notwendige Vakuum in der gezeigten Versuchsanordnung (ca. 1,5 l Gesamtvolumen) innerhalb einer Minute. Zur Kontrolle dient ein Drucksensor. Der liefert bei atmosphärischem Druck ca. 3,9V und bei 2-3 mbar ca. 1 V. Mittels 4-stelligen Multimeter kann man diesen Bereich gut auflösen und man hat damit eine zuverlässige Kontrolle ob die Turbo sinnvollerweise zugeschaltet werden kann.
Zur Erzeugung der Glimmentladung zwecks Endreinigung der zu belegenden Oberfläche bot sich das handliche Versorgungsgerät meines He-Ne Lasers an. Die Glimmentladung setzt bereits vor Erreichen des Vordrucks ein.
Die Glimmentladung dient hier in der minimalistischen Ausführung aber auch zur Kontrolle des Hochvakuums nach Einschaltung der Turbopumpe. Diese bewirkt bereit in ihrer Anlaufphase eine drastische Veränderung der Leuchterscheinung. Das Wichtigste dabei ist aber dass die Glimmentladung zuletzt das gesamte Einmachglas füllt und dann schlagartig abreißt. Dieser Zustand wird ca.1 Minute nach Erreichen der automatisch gesteuerten Arbeitsdrehzahl der Turbopumpe erreicht. Dann ist das Vacuum schon sehr nahe am oder sogar schon im grünen Bereich. Meines Wissens mussten die Entwickler des Vakuum- Bedamfungsprozesses auf präzise Hochvakuum- Messtechnik verzichten.
Als Heizelektrode zur Verdampfung von Alu sind Wolframelekroden für WIG Schweißgeräte gut geeignet. Um diese auf die notwendige helle Rotglut zu bringen braucht man aber einen recht kräftigen Strome in Bereich von nahe 100A. Das leistet der Preiswert- Schweißtrafo in der Versuchsanordnung mi tseinem Strom, Einstellbereich 55 bis 100 A.
Hier folgen Bilder zu Details der Kammer vor dem allerersten Bedampfungsversuch.
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<b>Bild 3</b>
Kammer verschlossen und nur mit Vorvakuum evakuiert, dann wird die Heizung und Glimmentladung eingeschaltet.
<b>Bild 4</b>
Dieser Test diente zur Prüfung der Vaccum- Betriebssicherheit der thermisch relativ hoch belasteten Stromdurchführung. Die Vorpumpe würde ein schlagartiges Versagen der Vacummdichtung klaglos wegstecken. Die Turbopumpe im vollen Lauf wäre dann aber wahrscheinlich geschrottet. Aber zu meiner Freude hatte sich bei diesem Test der Vordruck nicht merklich verändert. Also der nächste Schritt: Heizen mit Alu- „beladenem“ Verdampfer.
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Also, im Prinzip geht es ja auch bei mir, aber…. doch lieber erst Kai konsultieren. Er meinte: wahrscheinlich zu wenig Aluminium im Verdampfer. OK, davon hab ich nämlich noch eine fast unbenutzte Haushaltsrolle. Hier also der zweite Versuch mit ca. 10x mehr Alu:
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Das Ergebnis ist zwar immer noch nicht perfekt, aber offensichtlich erheblich besser als beim ersten Versuch.
Gruß Kurt
Edit: Bild 8 nachträglich eingeschoben.
