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

mkoch · 14. Juli 2016

Hallo Kai,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: fraxinus
Der wunde Punkt an einem Vakuum Ventil ist die Dichtheit nach aussen.
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Die Dichtheit nach außen spielt keine Rolle wenn der Innendruck an der Stelle etwas größer als der äußere Luftdruck ist.

Gruß
Michael

mkoch · 25. März 2016

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kurt
... Deshalb hab ich die Fotodiode an einen Lastwiderstand von 22 kOhm gehängt. Das Messsignal liegt im Bereich <20 mV und ist praktisch linear zum einfallenden Lichtstrom.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

ok, mit Lastwiderstand geht das natürlich, wenn die Spannung so klein bleibt.

Gruß
Michael

mkoch · 24. März 2016

Hallo Peter,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: peter_der_1
Wie genau hast du die Strecken vermessen? Das muß doch wohl < 1mm sein, denn sonst schlägt hier der Fehler zu.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Wenn das Licht hinreichend parallel ist und sichergestellt ist, dass das gesamte Licht auf den Detektor trifft, dann spielt die Entfernung keine Rolle mehr.
Aber mir ist bei den Bildern noch was aufgefallen. Es wäre besser nicht die Spannung zu messen, sondern die Fotodiode im Kurzschluss zu betreiben und den Strom zu messen. Der Strom ist proportional zur Lichtleistung.

Gruß
Michael

mkoch · 24. März 2016

Hallo Kurt,

ist das eine Glühlampe?

Gruß
Michael

mkoch · 17. März 2016

Hallo Kurt,

wie groß war bei deinem Versuch der Abstand zwischen Verdampfer und Glasplatte?

Gruß
Michael

mkoch · 16. März 2016

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: BergAstro
 http://static.ifp.tuwien.ac.at…n/pdf/t_p_ds_kapitel2.pdf

Auf Seite 7 gibt es die Herleitung des bekannten cos hoch vier Gesetzes. Der Autor dieser Schrift ist mir nicht ganz unbekannt...[:D]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ach so, da wird von einer ebenen Quelle ausgegangen die nicht in alle Richtungen gleichmäßig abstahlt, z.B. Elektronenstrahl-Verdampfer.
Meine Formel geht von einer Punktquelle aus die in alle Richtungen gleichmäßig abstrahlt, z.B. Alu-Perlen auf Wolframdraht.
Alu auf Wolfram-Schiffchen ist vermutlich ein Mittelding aus den beiden Varianten.

Gruß
Michael

mkoch · 16. März 2016

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: BergAstro
 Die geometrische Schichtdickenverteilung von einer Punktquelle folgt dem sog. "cos hoch vier"-Gesetz. Die gezeigt Kurve schaut auch ganz danach aus.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das ist nicht nachvollziehbar.

Schichtdicke, erzeugt von einem punktförmigen Verdampfer in der Mitte (normiert auf die Schichtdicke in der Spiegelmitte):

SD = (1 + d^2)^(-3/2)

d = x / a

mit x = radiale Koordinate auf dem Spiegel
a = Abstand vom Verdampfer zum Spiegel

Da ist kein Cosinus drin, und erst recht nicht hoch vier.

Gruß
Michael

mkoch · 6. März 2016

Aber das würde ja bedeuten, dass eine zu dünn geratene Aluschicht (40nm) nach einigen Monaten vollständig zu einer Oxidschicht werden müsste.
Ich habe in 2013 eine Glasscheibe mit einer 55nm Aluschicht belegt, und die sieht immer noch genauso aus wie am Anfang.

Gruß
Michael

mkoch · 6. März 2016

Hallo Kalle,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kalle66
Aluminium braucht einige Monate, bis die passivierende Oxidschicht vollständig gewachsen ist. Die Schicht wird ca. 50 nm dick - oder anders gesagt, macht am Ende ~40% der Beschichtungsdicke (wenn die ursprünglich bei ~100 nm liegt) aus. Das Volumenwachstum von Aluminiumoxid gegenüber Aluminium ist das 1,28-fache.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Kann man daraus schließen dass die Transmission der Alu-Schicht in dieser Zeit entsprechend größer wird? Oder lässt die Oxidschicht genauso wenig Licht durch wie das Metall?

Gruß
Michael

mkoch · 1. März 2016

Hallo,

Irgendwo habe ich mal gelesen, dass man grundsätzlich vermeiden soll die Schicht aus zwei verschiedenen Metallen aufzubauen, weil sonst bei Feuchtigkeit eine elektrochemische Reaktion einsetzen kann (Elektrolyse).
Die konkrete Frage war, ob man einen mit Gold bedampften Spiegel mit Alu belegen kann, ohne zuvor die Goldschicht zu entfernen. Die dazu befragten Experten meinten, dass das keine gute Idee wäre, aus dem oben genannten Grund.

Gruß
Michael

mkoch · 1. Februar 2016

Hallo Kurt und alle anderen Freunde des Vakuums,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kurt
Man kann aus dem Abstand Substrat- Verdampfer und gewünschter Schichtdicke rechnerisch die Schichtdickendifferenz Mitte - Rand des Spiegels berechnen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

S = 1e6 * (L * D^2 * A) / (16 * (A^2 + x^2)^(3/2) )

mit
S = Schichtdicke in nm
L = Länge des runden Aluminium-Drahtes in mm
D = Durchmesser des runden Aluminium-Drahtes in mm
A = Abstand vom Verdampfer zur Spiegelmitte in mm
x = radiale Koordinate auf dem Spiegel in mm

Das gilt unter der Annahme, dass sich der Verdampfer auf der Symmetrieachse des Spiegels befindet, und dass man den Verdampfer solange betreibt bis das gesamte Aluminium gleichmäßig in alle Richtungen verdampft ist.

Für die Spiegelmitte (x=0) vereinfacht sich die Formel zu:

S = 1e6 * (L * D^2) / (16 * A^2)

Gruß
Michael

mkoch · 29. Januar 2016

Hallo Stefan,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: xblades
Wenn jetzt aber mit Aluminium bedampft wird, dann ist in der Kammer ja schon reichlich Aluminium vorhanden.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Es wird empfohlen, die Wände der Kammer mit Alufolie auszukleiden damit sie nicht mit bedampft werden. Je mehr Material auf die Kammerwände aufgedampft wird, desto mehr Wasserdampf können diese porösen Schichten speichern, und umso schwieriger wird es die Kammer in vertretbarer Zeit zu evakuieren.

Gruß
Michael

mkoch · 29. Januar 2016

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kurt
Den ersten Vakuumtest mit dem nächstgrößeren Pott ...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Der kritische Fall ist ja, wenn der Topf nicht exakt rund ist und dann anfängt, sich zu einer Ellipse zu verformen. Dem könnte man begegnen, indem man nahe am Topfrand noch einen massiven Ring überstülpt. Man könnte dafür eine dicke Sperrholzplatte mit einer passenden Bohrung nehmen.

Gruß
Michael

mkoch · 28. Januar 2016

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: xblades
Weiß nicht, ob das zu dünn ist - aber am Boden könnte man ein paar Gewindestangen anlöten und dann mit einer Platte verstärken (als Haube)
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das müssen aber gute Lötstellen sein. Auf einem Kreis von 60cm Durchmesser lastet von außen 2.8t Luftdruck.
Ich vermute daher dass so eine gezogene Blechwanne eher ungeeignet ist.

Gruß
Michael

mkoch · 23. Juni 2015

Hallo Kai,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: fraxinus
Anderseits ist es für eigene Spiegel kein Problem, zumindest den Fangspiegel könnte man monatlich neu belegen, oder eben vor jeder Beobachtungsnacht - whatever comes first[;)]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Da muss man ja den Fangspiegel jedesmal aus- und wieder einbauen und neu justieren. Vielleicht kannst du die Vakuumkammer soweit miniaturisieren dass man den Fangspiegel gleich an Ort und Stelle bedampfen kann, ohne ihn ausbauen zu müssen. Du beobachtest gerade ein schwieriges Objekt ganz dicht an der Wahrnehmungsgrenze... Moment mal, ich bedampfe mal eben den Fangspiegel neu... ein paar Knöpfe gedrückt... eine Minute warten... und fertig -- das Objekt ist klar und deutlich zu sehen!

Gruß
Michael

mkoch · 14. Juni 2015

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kurt
Hast du vielleicht Kenntnisse darüber ob es etwas besseres als Tantalblech gibt zum Schiffchenbau nach meinem Beispiel?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Tantal oder Wolfram, ist beides geeignet.
Bei Wolfram muss man aufpassen, es bildet mit dem heissen Alu eine Legierung und brennt irgendwann durch. Ob das bei Tantal auch so ist weiss ich nicht. Die Wolfram-Drähte halten jedenfalls nicht ewig.

Gruß
Michael

mkoch · 12. Juni 2015

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kurt
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.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das übliche Verfahren zur Messung der Schichtdicke besteht darin, einen Schwingquarz mit zu bedampfen und die Änderung der Frequenz zu messen.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Kurt
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?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Nach meinen Erfahrungen stimmt diese Rechnung sehr gut überein mit der Schichtdicken-Messung.

Code

Schichtdicke_in_nm = 1e6 * L * D^2 / (16 * A^2)


mit L = Länge des Aluminium-Drahtes in mm
    D = Durchmesser des Aluminium-Drahtes in mm
    A = Abstand vom Verdampfer zum Substrat in mm

Wenn man immer den gleichen Aludraht-Durchmesser und den gleichen Abstand verwendet, kann man die Formel vereinfachen. Für D=1mm und A=400mm ergibt sich zum Beispiel der einfache Zusammenhang

Code

Schichtdicke_in_nm = 0.39 * L

Das gilt für einen Verdampfer mit Wolfram-Draht, bei dem man in guter Näherung davon ausgehen kann dass er in alle Richtungen gleichmässig abstrahlt. Da ein Verdampfer mit Schiffchen nur eine Halbkugel ausleuchtet, müsste man dann wohl noch mit 2 multiplizieren. Das habe ich aber noch nicht überprüft.

Gruß
Michael

mkoch · 11. Juni 2015

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Jogi
Sie macht 99,7% Vakuum
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

d.h. aus 1000mBar werden 3mbar. Das reicht noch lange nicht, du brauchst 1e-5 oder 1e-6 mBar.

Gruß
Michael

mkoch · 11. Juni 2015

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Amateurastronom
... 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">

Der Widerstand zwischen dem Trafo und der Elektrode wird so bemessen, dass der Strom bei Kurzschluss kleiner bleibt als der zulässige Maximalstrom des Trafos. In meinem Fall 5kV / 0.06A <= 100kOhm. Das ist ausreichend niederohmig um die Ladung praktisch sofort zu entfernen. Die Elektrode ist also über diesen Widerstand und die Sekundärwicklung immer geerdet. Der Trafo wird bei Nichtgebrauch auf der Primärseite doppelt abgeschaltet: Zum einen über einen Schalter, und zusätzlich ist dazwischen noch ein Regeltrafo der auf Null runtergedreht wird. Doppelt hält besser.

Gruß
Michael

mkoch · 7. Juni 2015

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: jonny
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">

Das stimmt. Kürzer wäre besser.

Gruß
Michael

mkoch · 7. Juni 2015

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: TGM
Spiegelschleifen wurde ein Hobby weil die Spiegel deutlich preiswerter sind, als gekaufte Spiegel.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das war vielleicht früher ein Grund. Heute entstehen viele selbstgeschliffene Spiegel deshalb, weil es in den gewünschten Abmessungen und mit der gewünschten Qualität nichts zu kaufen gibt. Oder weil es einfach um den Spaß beim Selbermachen geht.

Gruß
Michael

mkoch · 7. Juni 2015

Hallo Kurt,

jetzt schiessen die Bedampfungsanlagen ja wie Pilze aus dem Boden !
Bei deiner Anlage solltest du aufpassen dass nichts in die Turbopumpe fallen kann. Das wäre sofort Totalschaden. Ich würde einen kleinen Auffang-Becher unter den Verdampfer machen, falls da mal ein Tropfen Aluminium runterfällt. Ein Gitter über der Pumpenöffnung macht sich auch ganz gut. Ich hatte schon mal das Problem dass das Substrat währen der Beschichtung zu heiss geworden ist und gesprungen ist. Allerdings war der Abstand da deutlich kleiner als bei dir.
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.

Gruß
Michael