Beiträge von Kurt im Thema „Vacuum- Bedampfungsanlage im Kleinformat“

Kurt · 14. Juni 2015

(==>) Michael,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">… Nach meinen Erfahrungen stimmt diese Rechnung sehr gut überein mit der Schichtdicken-Messung… <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Wenn du das sagst dann muss ich mich nicht mehr mit aufwändiger Schichtdickenmessung beschäftigen.
Bei meinen Versuchen mit Aufolie berechne ich die Schichtdicke s wie folgt:

S = sA x A/4 pi R²
sA = Dicke der Alufolie
A = Fläche der eingebrachten Alufolie
R = Abstand Verdamfer #61683; Spiegel
Das gilt für den einfachen „Stab“- Verdampfer in Form von relativ dicken Wolframelektroden.

Bei Verwendung eines Schiffchens bin ich ebenfalls der Meinung dass es nur in den Halbraum darüber abstrahlen kann. Das werde ich bei nächster Gelegenheit experimentell nachprüfen. Es sei denn das hat schon jemand gemacht.

(==>)Frank
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> …Die Frage ist was ist auf dem Spiegel wenn vom Verdampfen was runtertropft…<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Falls sich das Schiffchen oder der „Stab“- Verdampfer mal irgendwie zerlegen sollten dann fallen die Bröckchen nach unten. Da ist aber bei mir kein Spiegel. Wäre bei Verwendung eines Schiffchens auch sinnlos. Damit dann die Turbopumpe keinen Schaden nehmen kann braucht man ein kleines Schutzschild direkt unter dem Schiffchen. Das muss ich bei mir noch installieren. Bei mir liegt der Verdampfer zwar nicht unmittelbar über der Ansaugöffung, aber sicher ist sicher

(==>) Jonas,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Die Dinger halten zwar nicht ewig, mit ein bisschen Erfahrung aber lange genug. Sind halt sehr bröselig, dafür thermisch extrem stabil... <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ich hab ja erst ganz wenig praktische Erfahrung. Hast du vielleicht Kenntnisse darüber ob es etwas besseres als Tantalblech gibt zum Schiffchenbau nach meinem Beispiel?

(==>) Thomas,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Was erwartest du von Silber?.. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
warte mal ab bis ich mich richtig eingeschossen habe. Derzeit bin ich noch mitten in der Aufrüstphase und mache dabei auch Probeschüsse mit Silber. [:)]
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Den gelblichen Ton haben alle einfachen Schichten, Silber absorbiert im blauen. Ferner ist es recht reaktiv und benötigt eine Schutzsicht, andernfalls wird es dunkel....<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Nachdem ich schon zahlreiche Spiegel bis 400 mm D. chemisch verspiegelt habe kommt mir das alles sehr bekannt vor. Tatsache ist aber dass eine chemisch frisch belegte Silberschicht bei Wellenlängen ab 400 nm deutlich besser reflektiert als bedampftes Alu+ Schutzschicht. Aufgedampftes Silber ist dann sogar nochmals einen Tick besser und erreicht 98% Reflexionsgrad über einen relativ breiten Spektralbereich oberhalb 400 nm.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> …die Spiegel in meinen Bino sind damit versehen und zeigen bisher keine sichtbaren Veränderungen. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Wie groß sind diese Spiegel und hast du dazu vertrauenswürdige Messkurven? Die Firma Wellenform könnte so etwas professionell und relativ preisgünstig vermessen, incl. Strehl etc. pp...

Nach eigenen Reflexionsgradmessungen an angeblich besonders hoch reflektierenden Spiegeln kann ich nur raten, Nachmessung lohnt sich[}:)].

(==>)all,
Jetzt will ich erst mal meine frisch erworbenen Hochvakuum- Messgeräte installieren…

Gruß Kurt

Kurt · 12. Juni 2015

Hallo Frank,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Pumpe abschalten um länger zu glimmen, na das ist ja einfach :)...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"> ja, irgendwie muss man sich ja mit System durchwursteln[:I]. Aber nach der ersten intensiven Versuchsphase ist mir schnell klar geworden dass man zur optimalen Einstellung des Prozesses unbedingt eine Hochvakuummessung braucht. Kommt demnächst.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">du kannst der Einfachheit halber auch die Transmission eines Lasers messen,...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
So ungefähr hab ich mir das auch vorgestellt. Zur Kalibrierung der Dichtemessewerte könnte man dabei ND- Gläser verwenden. Das Ganze funktioniert aber nur bei voll transparenten Substraten mit glatter Rückseite.

Man könnte die Kammer natürlich mit mehreren kleinen Substraten z. B. Mikroskop- Trägerplättchen bestücken und dann deren Reflexion und Transmission messen. So etwas in der Art soll es auch bei den Profis geben. Vermutlich komm dann heraus dass der Metalldampf dem Strahlungsgesetz folgt. Wenn man weiß dass das Alu vollständig verdampft ist kann man auch leicht ausrechnen wie die Schichtdicke sein muss. Gibt es bei dieser Überlegung vielleicht einen Fehler?

Gruß Kurt

Kurt · 11. Juni 2015

Hallo Freunde des "Nichts"

(==>)Jürgen,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Sehr interessanter Thread, der mich daran erinnert, dass ich als Teenager mal ein Einkochglas mit einem Bohrer maltraetiert hatte, um die Luft rauszusaugen. Idee war damals ebenfalls, eine Verdampfungsanlage zu machen. Das Vakuum wollte ich damals "irgendwie" mit einer Fahrradluftpumpe erzeugen. Lang ists her, und selbstredend war mir kein Erfolg beschieden...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
erinnert mich ebenfalls an meine späte Jugend. Da hatte mir ein verständnisvoller Mensch immerhin eine sehr leistungsfähige Wasserstrahlpumpe geschenkt. Damit und mit einem Funkeninduktor als Spannungsquelle konnte ich sogar Glimmentladungen in einen Einmachglas erzeugen... Aber diese jetzt als Vorpumpe einzusetzen hab ich bei dem Gedanken an die Wasserrechnung sofort wieder verworfen Mit zunehmenden Alter wird man halt etwas umsichtiger[8D].Die Pumpe besitze ich immer noch.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Aber wenn ich mir den elektrischen Aufbau so ansehe, kommt mir als Herzschrittmachertraeger das Grausen... <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Das wäre aber Schade wenn dein Herzschrittmacher bereits durch das Streufeld einer einzigen 120A Stromschleife gestört würde. Auf der Hochspannungsseite zur die Glimmentladung fließen dagegen bei mir nur ca.2 mA

(==>) Amateurastronom,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Eine kurze Anmerkung möchte ich aus Sicherheitsgründen trotz Zeitmangels dennoch machen: Bei dem gewählten Vakuumgefäss würde ich aufgrund des flaschen Bodens und der nicht vom Hersteller garantierten
Eignung für Grob-/Feinvakuum eine gute Schutzbrille tragen, idealerweise eine, die rundum dicht abschliesst, wie eine Taucherbrille…<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Sicherheitshinweise sind bei mir immer willkommen. Daraufhin hab ich mir eine große, 4 mm dicke Polymerglasscheibe (Polystyrol) gekauft. Diese stelle ich beim evakuieren von Glasgefäßen vor die Apparatur. Das dürfte in Falle eines Falles wahrscheinlich noch sicherer sein als eine Schutzbrille.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Selbst auf die Gefahr hin, mich jetzt vielleicht wieder unbeliebt zu machen (was scheinbar viel schneller geht, als man sich das als Physiker vorstellen kann), so würde ich selbst bei Wechselspannung nach eigenen Erfahrungen bevorzugen, Kapazitäten mit einem hochohmigen Hochspannungswiderstand kurzzuschliessen. Mir ist es nämlich mal passiert, dass ein Kondensator (in besonders hochwertiger Ausführung) lange nach Abschalten der Wechselspannung Tage später noch eine erhebliche Spannung führte…<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ich glaube nicht dass du dich damit unbeliebt machst. Die Technik mit „hochohmigen Hochspannungswiderstand kurzzuschliessen“ ist mir ebenfalls bekannt. Bei meiner Hochspannungsversorgung spürt man zu Glück einige Sekunden nach dem Abschalten nichts mehr, wenn man die Elektode berührt.

(==>) Jörg,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Jetzt komme ich aber in Entscheidungsnot, wo ich denn meinen Fangspiegel hinschicken soll, zu dir oder zum Kai.
Es soll ja keiner beleidigt sein.
Das wird wohl der Würfel entscheiden müssen …<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Jetzt warte doch mal etwas mit deinen Würfelspielen. Wie ich dich kenne sind deine Planscherben sicher nicht die kleinsten. Prüfung von so etwas wird bei mir erst dann möglich wenn dieses wunderbare Glas von seinen Oliven evakuiert sein wird.

Bild 17

Das kann dauern![}:)]

(==>) Kai,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
dass Du die Anlage erfolgreich bauen würdest, daran hatte ich nie Zweifel. Die Geschwindigkeit überrascht mich dennoch... <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Danke, aber Turbomaschinen haben irgendwie den Hauch von Geschwindigkeit an sich. Das kenne ich bereits sehr gut von meinen selbst gebauten Strahlturbinen. Davon muss etwas bei mir hängengeblieben sein. Hier mit den fertigen Pümpchen aus deinen Beständen, sowie mit deinen Tipps musste ich ja nur wenig selber stricken und denken damit daraus eine funktionstüchtige Klein- Bedampfunganlaqge wird. Sie wird von Tag zu Tag tüchtiger. Dazu ist folgendes zu berichten,

(==>) all,

1. Suche von vakuumtauglichen Behältern im eigenen Haushalt

Bild 18

Ich bin damit zwar noch längst nicht durch. Aber nachdem meine liebe Frau sämtliche Töpfe mit Tabus belegt hat wird mir nichts anderes übrig bleiben als eine langwierige Expedition durch die Haushaltwarenabteilungen der nächstgelegenen Kaufhäuser.

2. Untersuchungen zur Hochstromheizung des Verdampfers
Der 1,6 mm Wolframdraht braucht ca. 100 A um auf die richtige Temperatur zu kommen. Dabei liegt an den Anschlussstellen am Flansch ca. 1,1 V an. Das macht mehr als 100 W Heizleistung, welche naturgemäß auch die vakuumdichte Stromdurchführung aufheizt. Man braucht zur vollständigen Verdampfung ca. 15- 30 s Heizzeit. Ich hab 120 s lang mit 100 A geheizt. Dabei könnte die Silikondichtung in obigem Bild 3 kritisch werden. Deshalb wurde der Temperaturanstieg in diesem Bereich mittels Strahlungsthermometer gemessen. Dabei kam ca. 50°C heraus und das Vakuum zeigte keinerlei Einbruchstendenz.

Glücklicherweise kann gestern das Briefchen von Kai mit einer edlen Spende in Form eines unscheinbaren Tantalblechstreifens an. Dieser wurde natürlich sofort verarbeitet. Es fügt sich der Formgebung ähnlich gut wie Kupferblech. Zur Kontaktierung mussten die Anschlüsse neu gemacht werden. Gebrauchsfertig sieht es dann so aus:

Bild 19

Bild 20

Wie von Kai vorausgesagt braucht dieser Verdampfer nur noch ca. 50 A Heizstrom für einen ordentliche Funktion. Positiv kommt noch hinzu dass das Schiffchen praktisch nur in den Halbraum über ihm abstrahlt.

Bei dieser Gelegenheit hab ich dem Verdampfer auch die seitlichen und die zentrale Abschirmungen verpasst. Damit bewirkt man folgendes:

a) Die lästige Verspiegelung der Gefäßwand wird erheblich reduziert.

b) Ein Teil der vom Verdampfer abgestrahlten Wärme wird zu ihm zurück reflektiert. Er heizt sich daher bei gegebener Heizleistung schneller auf. So konnte ich feststellen dass der Verdampfer ohne die Abschirmungen nach ca. 30 s Heizzeit immer noch einen merklichen Rest an Alu enthielt. Das machte sich nach Belüftung, Reinigung des Gefäßes von der Verspiegelung und erneuter Aufheizung gut als erneute Verspiegelung sichtbar. Bei Verdampfung mit den Abschirmungen konnte man auf diese Weise keine Verspiegelung mehr erkennen.

3. Beispiel für eine Verspiegelung mit Silber
Als Sibervorrat wurden einige mg gereinigter und getrockneter Silberschlamm“ aus dem Niederschlag einer chem. Verspiegelung nach Brashear genutzt.

Prozessablauf mit kurzen Erläuterungen:

a) Befüllung des SchiffchensVorreinigung und Trocknung des Substrats

b) Einlegen des Substrats

c) Schließen des Behälter und Evakuieren auf min. Vorvakuum.

d) Einschalten der GlimmentladungEinschalten der Turbopumpe

Bild 21

Bild 22

e) Nach Abreißen der Glimmentladung kurzes Aufheizen des Verdampfers. Dadurch sollen evtl. vorhandene flüchtige Verunreinigungen im Schiffchenentfernt werden.

f) Herunterfahren der Turbopumpe bis Stillstand. Dabei setzt die Glimmentladung wieder selbsttätig ein. Die einzelnen Phasen der Glimmentladung dauern deutlich länger als beim Hochfahren.

g) Turbopumpe wieder hochfahren.

h) Nach abreißen der Glimmentladung 2 Minuten abwarten bis zum Einschalten der Heizung.

i) 20 s lang heizen.

Bild 23

k) Turbopumpe abschalten.
Nach Stillstand der Turbopumpe Vorvakuumpumpe abschalten und belüften.

Bild 24

l) Die Kammer kann geöffnet und das Substrat entnommen werden, Prozess Ende.

Bild 25

Bild 26

Augenscheinlich ist die Verspiegelung mit Silber gelungen.

4. Beurteilung einiger der bisher produzierten Proben


Dabei möchte ich mich heute nur auf die rein visuelle Beurteilung gemäß dem folgenden

Bild 27

stützen.

Hier ist zum Vergleich ein handelsüblicher GSO- Fangspiegel beigelegt. Man sieht auf dem Bild und auch direkt keinen deutlichen Unterscheid in der Helligkeit und Farbe zu meinen Proben 1 und 2. Ob die Helligkeitsunterschiede im Foto real sind oder fotografisch bedingt sind kann man m.E. nur durch Reflexionsgradmessungen ermitteln.

Der Helligkeitsabfall am oberen Rande von Probe 1 ist real. Dieses Substrat trägt bereits eine teildurchlässige Beschichtung, wahrscheinlich mit Chrom. Der obere Rand war während meiner Alubeschichtung bewusst teilweise vignettiert.

Die Probe 3 erscheint etwas gelblich. Das ist auch direkt zu sehen. Sehr wahrscheinlich ist das durch die für Alu vs. Silber wellenlängenabhängigen Reflexionsgrade bedingt.
Zur weiteren Klärung ob Versuche mit Silberbeschichtung überhaupt lohnenswert sind werde ich erst mal Reflexionsgradmessungen machen.

Nach weniger als einer Woche praktischer Erfahrung mit der für mich neuartigen Technik fühle ich mich natürlich noch als blutiger Anfänger. Daher sind Kritik und Anregungen herzlich willkommen.

Gruß Kurt

Kurt · 8. Juni 2015

Hallo Frank,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hallo Kurt

wir hatten zum glimmen ein Ventil das sich feinfühlig einstellen lies, wohl eine Nadel welche in eine Bleiplatte drückte.
Ist aber bei größerer Kammer und relativ langsamer Diffpumpe wohl einfacher.

Gruß Frank
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

danke für den Tipp. Aber wozu soll ich denn mit dem Glimmen experimentieren wenn die Haftung der Schicht auf dem Substrat gut ist? Die Ablösungen beim Tesa- Test gemäß obigem Bild 16 sind zweifellos erkennbaren Verschmutzungen zuzuordnen (leider nicht fotografisch dokumentiert). Diese Verschmutzungen lassen sich durch gründliche nasschemische Vorreinigung beseitigen. Ich hab noch nie davon gehört dass man diese Vorreinigung durch spezielles Glimmen ersetzen könnte.

Aber wie auch immer, Morgen zaubere ich dir ohne Blei mit primitivsten Mitteln beliebig lang anhaltendes Plasmaglimmen in beliebigen Stadien [:D].

Gruß Kurt

Kurt · 8. Juni 2015

Hallo Jonas,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Dient das Verbindungsstück zwischen Turbopumpe und Vakuumbehälter einem wichtigen Zweck? Damit verminderst du nämlich die Saugleistung der Pumpe.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

nein, das Verbindungsstück war nur zufällig mitsamt Dichtungen verfügbar. Beim vakuuntechnisch günstigeren direkten Anschluß des Flansches an die Pumpe hätte ich die Bohrungen und Dichtungen für die Elektroden wesentlich komplizierter gestalten müssen. Sonst hätten de Elektroden nicht in die relativ enge Öffung des Weck- Glases gepasst.

(==>) all,
Weitere Tipps sind natürlich herzlich willkommen. So fehlt mir z. B. ein Hinweis wie man am einfachsten Silber aufdampfen kann. Das hab ich in Form von Blattsilber herumliegen.

Gruß Kurt

Kurt · 7. Juni 2015

Hallo Freunde,

vielem Dank für eure Beiträge.
Erst mal etwas zu meiner Einstellung. Ich mache so etwas hauptsächlich aus Spaß an der Freud. Als ehemaliger Physik- Ing. weiß ich nur zu gut dass man damit kein Geld verdienen kann. Es interessiert mich dabei auch gar nicht ob denn die professionelle Belegung eines kleinen Spiegels billiger ist als das was mich der Spaß kostet. Aber hin und wieder bringen mich derartige Spielereien auf Lösungen die man nirgends kaufen kann. Ob das auch hier so sein wird ? keine Ahnung.

(==>) Kalle,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">wenn du das Alu so um den Wolframstift wickelt, dann wird er genau an dieser Stelle zuletzt heiß, weil da der Widerstand am geringsten ist und die wenigste Spannung abfällt. Das könnte die unvollständige Verdampfung erklären.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

So konnte man das auch sehen. Aber das war ja erst der zweite "Schuss" bei dem ich bewusst Alu überdosiert hatte. Irgendwann will ich doch die Folie Alurolle aufgebraucht haben[:o)] Immerhin hat es ja trotz deulich erkennbarer "kalter" Aluperle ordenltich. gedampft.

(==>)Winni,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn das so weitergeht muß man sich ja schämen wenn man nur ganz ordinär Sterne guckt uns sonst nix...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

wieso denn das?[:D] Sternegucken macht ja auch Riesenspaß, wenn sie denn zu sehen sind. Der Vielzweck- Experimentierraum (meine Enkel sagen Chaoskeller, weil sie dort den Grad der Entopie nach Kräften erhöhen dürfen) steht mir aber immer zur Verfügung [8D]

(==>) Frank,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">die Substratreinigung kannst du so machen wie zum versilberen, auch mit der Reihnigungsmischung von Wenske geht das wunderbar...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

meine Standard- Reinigungsprozedur wie vor dem Versilbern hab ich zwar praktiziert, aber bewusst weniger intensiv. Ich wollte auch herausfinden ob den die Bedampfung ähnlich kritisch darauf reagiert. Tut sie offensichtlich.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Glimmentladung soll doch das Substrat reinigen und nicht den Verdampfer, da sind sicher 2 Pole näher am Substrat besser...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Die Glimmentladung füllt bei dem "richtigen" Druck das gesamte Weck- Glas, ganz gleich wo die Elektrode sitzt. Das konnte ich aber nicht ordentlich fotografieren weil bei mir dieser Zustand wg. des schnell fallenden Drucks nach Einschaltung der Turbopumpe nur wenige Sekunden andauert. Das scheint mir mir aber vorläufig auch nebensächlich zu sein da die Schicht nur in den Bereichen der vis. erkennbaren Verschmutzungen den Tesatest nicht bestanden hat.

(==>)Michael,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Bei deiner Anlage solltest du aufpassen dass nichts in die Turbopumpe fallen kann...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Vielen Dank für die Warnungen. Aber diese Gefahr ist mir aus meiner Zeit als Modellturbinen Entwickler- und Bauer bestens bekannt. Die dinger liefen zt mit bis zu 150.000/min. Die HY.Cone 60 hat bereits von Hause aus ein Sieb im der Ansaugöffnung. Mein Alutropfen hängt nicht über dem Ansaugschacht. Zusätzlich werde ich aber noch eine kleine Auffangwanne installieren. Zudem hab ich schon daran gedacht den "Turm" flach zu legen. Die Turbopumpe lässt das lt. Spezifikation zu.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Bitte beim Gleichspannungs-Hochspannungs-Netzteil nie vergessen den Ausgang kurzzuschliessen bevor du was anfasst. Ich mache das aus Sicherheitsgründen lieber mit Wechselspannung. Wenn die ausgeschaltet ist, dann kann an der Elektrode keine Spannung mehr sein...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Als ehemalige "elektrotechnische Fachkraft" die auch hin und wieder Geräte mit höherer Gleichspannung repariert hat weiß ich Bescheid. Bei meinem Gerät bricht die Spannung in kurzer Zeit nach dem Abschalten zusammen. Trotzdem mach ich dann noch gewohnheitsmäßig nach dem Abschalten den Kurzschluss gegen Masse. Außer mir darf ohnehin niemand an den Experimentiertisch heran. Wer keine Ahnung den Grundlagen der Elektrizität hat solle von derartigen Experimenten lieber die Finger lassen.

Gruß Kurt

Kurt · 7. Juni 2015

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:

Bild 1

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.

Bild 2

Bild 3

Kammer verschlossen und nur mit Vorvakuum evakuiert, dann wird die Heizung und Glimmentladung eingeschaltet.

Bild 4

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.

Bild 6

Bild 7

Bild 8

Bild 9

Bild 10

Bild 11
0

Bild 12

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:

Bild 13

Bild 14

Bild 15

Bild 16

Das Ergebnis ist zwar immer noch nicht perfekt, aber offensichtlich erheblich besser als beim ersten Versuch.

Gruß Kurt

Edit: Bild 8 nachträglich eingeschoben.