Beiträge von fraxinus im Thema „Vakuum-Versuchsfeld II“

    Hallo,


    zunächst der Haltbarkeitstest der ersten SiO Probe in "Rohrfrei" Lauge.
    Nach 4 min löst sich das Alu....


    ... während der geschützte Teil bei dieser geringen Konzentration auch nach 12 Stunden noch intakt ist.




    weiter geht's mit der Dokumentation des nächsten SiO/SiO2 Versuches.


    Folgendes wurde zusätzlich verwendet:


    - Sauerstoff ala Kurt im Luftballon
    - Thermometer im SiO Verdampfer


    Zunächst ein Bild vom Verdampfer


    Etwas SiO vom letzten Versuch ist noch drin, vorsichtshalber wird gewogen



    Die Anlage im Betrieb. Verdampdungsdauer ca 7 min, dann werden die Klemmen im inneren zu heiss.


    Im Detail:
    Das gelbe Voltmeter im Vordergrund ist die Anzeige des Druck-Messgerätes (ca 2.5E-4mBar)
    Weiter hinten die Anzeige des Thermometers (Thermoelement Typ K, aktuell 38mV, das sind gut 900°C)
    Der Thermofühler ist an der Unterseite angebracht und misst zu wenig.
    Das nächste mal kommt er in die Schachtel, auf die Gefahr hin, dass er das unter SiO Einfluss nicht überlebt.



    Der O2 Einlass ist anders als der von Kurt aufgebaut.
    Oben im T-Stück, nach dem Absperr-Ventil, geht der Sauerstoff durch eine enge Kanüle.
    Seitlich wird ein Teil davon mit einer extra Vakuumpumpe abgesaugt.
    Der Rest geht unten durch eine dicke Kanüle in die Kammer.
    Regulierung erfolgt im Moment durch das Knicken des Absaug-Schlauches.
    Das funktioniert schon mal gut genug, sodas dieser Knick im Schlauch durch ein vermünftiges Ventil ersetzt werden kann.

    Die Kanülen sind jeweils durch dicken Gummi gestochen und zwischen den Flanschen eingeklemmt.


    Das Ergebnis kann sich sehen lassen.


    Visuell muss man zweimal hinschauen um einen Unterschied zu bemerken.
    Gegen einen weissen Hintergrund und unterbelichtet fotografiert ist die Trennlinie aber zu sehen.
    Die Schicht ist nach meinen Abschätzungen ca 60-70nm dick.
    Das ist noch über Faktor 2x zu dünn.
    Deshalb auch keine Farben.



    Wieder ein Test zur Haltbarkeit.
    Dieses mal eine schwache Säure



    Oben im Bild der Alu-Teil.
    Unten der SiO2 geschützte Teil.


    Gegen Zitrone sind allerdings beide immun.
    Interessant ist das unterschiedliche Breitlaufen. Es war beides mal die gleiche Menge (2 Tropfen)
    Der Saft hatte sich auf dem SiO2 Teil nach einer Stunde auf die halbe Fläche verteilt, während der Fleck auf dem Alu sich nicht weiter Vergrößerte.



    So, die nächste Baustelle wird die Konstruktion eines ernsthaften Verdampfers mit definierten Abstrahl-Eigenschaften.
    Dann sehe ich gute Chancen die Schichtdicke anhand der farbigen Ringe an der Kammerwand in situ abzuschätzen.
    Diese Methode wird langfristig keinen Schwingquarz ersetzen, aber davor gibt es noch andere Probleme zu lösen.


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo Leute,


    nachdem Kurt in Sachen SiO / SiO2 Schutzschicht mächtig vorgelegt hat, geht es auch hier damit weiter.
    Kurzentschlossen habe ich Kurt's SiO Verdampfer eine Nummer größer nachgebaut, nach dem "Schnittmuster" ab Bild 159, hier:
    http://www.astrotreff.de/topic…IC_ID=182636&whichpage=19


    Noch einmal der rote Faden:


    - zur Verdampfung (via Widerstandsheizung) eignet sich nur SiO, weil das bei schon niedrigen Temperaturen (1200°C sic[;)]) ausreichend subliniert
    - SiO kann nicht im offenen Schiffchen verräuchert werden, weil das unkontrolliert zerbröselt
    - SiO hat gute Schutzwirkung aber leider einen leichten Gilb
    - deshalb wird Sauerstoff in die Kammer geleitet um das SiO in situ weiter zu SiO2 zu oxidieren
    - zur Krönung muss noch die Schichtdicke gemessen werden, denn das muss genau und homogen aufgetragen werden


    Da die Sache recht komplex ist, habe ich zunächst nur den Verdampfer eingeweiht. Kein Sauerstoff.
    Tantalblech 0.1mm, Durchmesser ist ca 13mm, Länge mit Einspannung 80mm, effektiv 50mm, 2x Innenseele (siehe Kurt)
    Fassungsvermögen 2.5g SiO
    Zusätzlich ein oben offener Wärmeschutz


    Bilder von dem Teil gibt's später, während der "Blecharbeiten" habe ich das fotografieren vergessen.
    Aber vom ersten Aufheizen gibt es Fotos:



    Es wird empfohlen, das frische SiO zunächst ein paar Tage unter Vakuum zu lagern.
    So viel Geduld habe ich jetzt nicht. Deshalb wird alles ein paar Minuten auf 600°C gehalten.
    Strom etwa 120A, soweit alles ok.



    Nachdem das Alu auf dem Probeglas ist, wird der Verdampfer auf Gelb- bis Weissglut geheizt.
    Damit wird eine Hälfte des Glases zum Vergleich bedampft.
    Schwierig einzuschätzen ob das nun 1199°C oder 1200°C sind?
    Strom etwa 180A. Bei 200A ploppen die ersten Brösel aus den Nähten - und verunreinigen die Kupfer Kontakte, nicht so gut.


    Nocheinmal diese Szene mit weniger Belichtung.
    Man sieht visuell deutliche Unterschiede in der Rot- Gelb und Weissglut



    Vielleicht doch schon zu viel des Guten?
    Aus messtechnischer Sicht muss da unbedingt etwas getan werden!
    Vier Stück Laborthermometer a 300°C wären ein guter Anfang[:D]



    Mit dem Ergebnis auf dem Probeglas (Petri Schale) bin ich ganz zufrieden.
    Da hier das Glas nicht rotiert wurde, ist die Schicht unterschiedlich dick.
    Man sieht dezente Farbübergänge. Insgesamt ist die Reflektivität auf dem blanken Alu (rechte Seite) am höchsten, aber auffällig ist es nur im direkten Vergleich nebeneinander.
    Einen auffälligen Gilb kann ich nicht ausmachen, aber es gibt auch keinen Anhaltspunkt zur absoluten Schichtdicke.


    Das grün in der Mitte ist am dicksten, dann wird die Schicht nach links (über violett, rot, neutral/gelb) immer dünner.



    Interessant ist dieser Schattenverlauf.
    Weitere Tests zu Haltbarkeit werden folgen.
    Eins kann ich schon vorwegnehmen:
    Das Bullauge der Vakummkammer liegt nun seit 30 Minuten im "Rohrfrei" und hat immer noch - leicht angefressenes - Alu drauf!


    Und noch ein letztes Bild, bevor die Kammer wieder abgepumpt wird:



    Bei dem Schlonz, links an den Kupferklemmen, handelt es sich um die erwähnten SiO Brösel, welche hell glühend den Weg nach draussen suchten.[}:)]


    Nächster Schritt wird dann sein: Sauerstoff!
    Und auch an dieser Front hat Kurt schon vorgearbeitet, ein herzliches Dankeschön an dieser Stelle, das macht nämlich einiges leichter[:)]


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo Winni,


    danke Dir, geht runter wie Öl[:)]
    Ich denke für den Spiegelschleifer-Nachwuchs muss etwas getan werden.
    Irgendwer muss schließlich unsere geliebten Nagler und Ethosse aus dem Nachlass kaufen[:D]


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo Jörg,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...die Profibeschichter werden wohl bald von Amateuranfragen und -aufträgen befreit sein.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das wird sich bald zeigen ob es Sinn macht reine Aluschichten aufzudampfen.
    Ansonsten könnte man mit einer gut gemachten Schutzschicht langfristig besser fahren, da lasse ich den Profis gern den Vortritt.
    Bin ja kein Unmensch[:D]


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo zusammen,


    zwischenzeitlich ist an dieser Baustelle nicht viel passiert, einige kleine Änderungen zur Verbesserung der Bedienbarkeit möchte ich dennoch dokumentieren.
    Wenn alles gut geht, kann ich demnächst ein kostenloses Testprogramm für Spiegelschleifer anbieten.
    Mehr dazu weiter unten[;)]



    Zuerst ein Blick auf den aktuellen Aufbau:



    Das ist die klassische Konfiguration, wie sie auch im Buch von Ingalls, ATM Band III, beschrieben ist.


    Der Vorteil dieser komplizierteren Ausführung mit Gate-Valve, also Hochvakuum-Ventil ist, dass man die Kammer bei heisser Diffusionspumpe öffnen kann. Unter anderem kann man dann mehrere Spiegel nacheinander bedampfen. Oder die Diff-Pumpe schon mal anheizen, während man das Alu auf die Wendel hängt und andere Dinge in der Kammer vorbereitet.


    Statt der Vorpumpe II kann man auch alles zum Pumpe I umleiten, dann braucht man nur eine einzige, hat aber nicht ewig Zeit beim Öffnen der Kammer. Zwischenzeitlich läuft dann der Puffertank "voll".
    Da ich aber eine kleine Drehschieberpumpe gefunden habe, die noch ausgiebig getestet werden muss, bietet sich der Aufbau mit zwei Pumpen an. Die kleine ist nebenbei angenehm leise.


    Hier Pumpe II


    ... welche am Puffertank hängt. Der dicke Schlauch führt zur Diffusionspumpe.
    Im Prinzip kann der Tank weggelassen werden. Im Moment wird er nicht anderweitig gebraucht und verhindert, dass sich die kleine Pumpe "verschluckt".


    Pumpe I ist eine trockene (=ölfreie) Pumpe, die als Vorpumpe für die 35 Liter Kammer etwas zu groß geraten ist.
    Hat aber den großen Vorteil, dass man sie bedenkenlos laufen lassen kann weil kein Pumpenöl in die Kammer zurückströmen kann.
    Weiterhin produziert sie keinen Ölnebel, der nach draussen abgeleitet werden müsste.


    Kammer und Diffusionspumpe stehen nach Beendigung der Arbeit unter Vakuum bzw werden nocheinmal abgepumpt.


    Nächstes Ziel in Richtung eines permanenten Aufbaus wird die Vereinfachung der Messstellen sein.
    Hier reichen kalibrierte Zeigerinstrumente mit den wichtigsten Markierungen.
    Weiterhin müssen die wertvollen Flanschbauteile auf ein Minimum reduziert werden.


    Wie oben schon angekündigt, werde ich versuchen diese Anlage dauerhaft einsatzbereit zu halten.
    Unter zwei Bedingungen würde ich dann kleinere Amateurspiegel kostenlos bedampfen:


    1. der Spiegelschliff wird im Astrotreff dokumentiert
    2. der Spiegel hat eine der von Stathis angebotenen Größen bis maximal 300mm


    Der Grund für Punkt 2. liegt einfach darin, dass Stathis seit Jahren dieselben Größen von Schott liefern lässt, und diese sind auf den Millimeter immer gleich groß. Da der Spiegel aufgehängt wird, werde ich nur die Halterungen für diese Größen bauen.
    Die allermeisten Spiegelschleifer verwenden sowieso dieses Material, weitere Werbung meinerseits wäre wie Eulen nach Athen tragen[;)]
    http://www.stathis-firstlight.…gelschleifen/material.htm
    Vorrangig werden das sein: 115, 130, 155, 205, 255, 270 und 300mm


    Ich werde mein Vorhaben noch einmal extra vorstellen, aber wer das hier gerade liest darf sich ermuntert fühlen einen eigenen Spiegel zu schleifen.
    Das ganze ist bis auf weiteres und exklusive Porto kostenlos.[:)]
    Für mich springt dabei ein Praxistest der Schichten (im Moment Alu ohne Schutzschicht) und Erfahrungswerte im Zeitbedarf für die Abwicklung heraus. Ein Nebengewerbe werde ich nicht anmelden, zunächst muss der Prozess einwandfrei funktionieren.
    Kann natürlich sein, dass das zeitlich ein Unding wird. Schau'n mer mal!


    Die erste Feuertaufe dieser Art fand letzte Woche statt.
    Zwei 12-zöller wurden nacheinander bedampft.
    Einer davon ist von Tobias:
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=171505


    Nach ein paar gewechselten emails kam der Spiegel, sauber verpackt ind Frischhaltefolie, an:


    Folie aufgeschnitten, Gute Seite nach unten auf dem Holz...


    ... Ränder gut vom Ceri befreit, sehr schön...


    ... Birke Multiplex wäre besser gewesen. Diese Harzgalle habe ich mit Tesa vorsichtshalber überklebt, damit beim Rücktransport nichts anklebt.


    Dank sauberer Vorreinigung durch Tobias bleibt mein Wasser sauber:


    Und nun ab in die Halterung. Bei 12" ist das schon ein kleiner Aufriss, da die Kammer nur unwesentlich größer ist.


    Vom Prozess habe ich dieses mal leider keine Bilder, da alle Hände voll zu tun.
    Es ist schon etwas anderes eine fremden Spiegel zu Bedampfen!
    Bei eigenem Zeugs beisst man sich eben ins Knie wenn's Scherben gibt, aber was erzählt man den Kollegen?


    Die Schicht ist jedenfalls, bis auf eine kleine Wasserspur am Rand, ganz gut geworden.
    Die Mittenmarkierung habe ich bei der Gelegenheit gleich mit drauf gemalt.
    Hier näher beschrieben:
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=197748




    So, und nun hoffe ich, dass Tobias seinen Spiegel heil vom Postboten zurückbekommt und intensiv nutzen kann.


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo Kurt,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">1. Wie viel mg Al hat du ca. maximal draufgepackt?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Müssten um die 0,2g gewesen sein.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">2. Wie dick sind deine Wolframdrähte?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Grüne WIG Elektroden 2,4mm
    Die Tests sind auch dazu da, ein paar Erfahrungswerte für die Grenzen der Stromversorgung zu bekommen.
    Das geht auch dünner.



    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">....dünnwandigen Ta- Schiffchen bei ähnlicher Alu- Zuladung sofort durchbrennen würden<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Wobei diese den Vorteil haben, nicht nach unten abzustrahlen. Das spart schon mal die Hälfte Alu.
    Dieser Vorteil wird aber zum Nachteil, sobald man den Spiegel unten liegen hat.[;)]


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo,


    ein kleiner Beitrag zu Grundlagenfoschung meinerseit beschäftigt sich mit der Frage:


    Was passiert, wenn es bei der Verdampfung zu Spritzern/Tropfen kommt?
    Bleiben Schäden auf dem Glas?


    Nun ist es bei "Nemo" absolut ausgeschlossen, dass größere Tropfen auf das Glas treffen - der Spiegel hängt ja oben.
    Spritzer können theoretisch auftreten, wurden bisher aber nicht beobachtet.


    Ganz anders könnte das in einer größeren Kammer aussehen, wo die Option "Spiegel unten" die einfachste aller Möglichkeiten ist.
    Die Verdampfer (mehrere!) würden knapp außerhalb der Randes sitzen, aber viel Platz für Abweichungen von der senkrechten Falllinie ist nicht.
    Erschwerend kommt hinzu, dass man beim Aufschmelzen nicht alle Verdampfer gleichzeitig im Blick haben kann.


    Der Versuchsaufbau sieht so aus:

    Der Wolfram Stab wird mit reichlich Alu Krampen beladen.
    Unter dem Verdampfer liegt ein dreieckiges Stück Borofloat.
    Da drauf sollte der Tropfen landen.



    Bei Aufschmelzen ist bisher nur einmal etwas abgetropft.
    Dieses mal gingt natürlich alles glatt. Wie könnte es anders sein?



    Der fertige Tropfen in einer etwas unterbelichteten Aufnahme.
    Die Temperatur sinkt mit Tropfenbildung deutlich sichtbar ab.
    Das liegt an der Schmelzwärme des Alu.


    Danach wird abgekühlt und dann mit maximaler Geschwindigkeit erneut aufgeheizt und verdampft.
    Hier fließen kurzzeitig bis 400A.
    Trotz aller "Mühe" - keine Tropfen, keine Spitzer. Schade![:D]



    Zwischen Verdampfer und Bullauge befindet sich eine dünne Glasplatte, damit das Alu nicht in der ganzen Kammer alles voll sabbert.
    Diese Platte ist nun dick beschichtet, so dick, dass man nach kurzem Aufweichen einzelne Fetzen abziehen kann.
    (Natürlich versagt der Tesatest, die Platte ist nur abgespült..)



    Vielleicht gelingt noch eine direkte Dickenbestimmung?
    Erstaunlicherweise wirken solch dicke Schichten noch brilliant und bekommen dann, bei weiterer Verdickung, einen weiss-matten Schleier.


    Das nächste Bild zeigt den letzten Beladungsversuch während der Glimm Phase.

    Jetzt wurde der Versuch noch zwei mal und mit erhöhter Beladung wiederholt, leider keine abfallenden Tropfen, keine Spritzer, nix!


    Das ist auf der einen Seite sehr beruhigend - anderseits muss jetzt mal der Tropfen fallen!



    Na also, geht doch!
    Mit dem WIG Brenner sind ein paar Tropfen (Durchmesser ca 6-8mm) kein Problem.



    Das Schadensbild ist durchaus übel. Abfallende, größere Tropfen sind keine schöne Sache.
    Es sind tatsächlich spinnennetzartige Risse von bis zu 0,5mm Tiefe.



    Wenn man mit den Fingern drüber fährt erscheint alles glatt, im flachen Lichteinfall sieht man ganz leichte Dellen.


    Fazit:
    Die Oberflächenspannung von flüssigem Aluminium ist hoch genug um große Tropfen sicher zu halten.
    Wenn man es mit der Beladung nicht übertreibt, sollte nichts schiefgehen.
    Sogar Verdampfer direkt über dem Spiegel wären denkbar, wenn auch mit einem unguten Gefühl.
    Vielleicht muss man Murphy doch nicht so direkt herausfordern?[:D]
    Viele Grüße
    Kai

    Hallo Kurt,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Sonst hätte ich nämlich sehr wahrscheinlich nicht mit der Vakuumbedampfung angefangen. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Wieso?
    In dem PDF geht es um einen 6,5m Spiegel, zusätzlich in situ, das ist eine völlig andere Hausnummer als unsere Mini-Anlagen.
    Ich fand unsere Anfangserfolge sehr motivierend, jetzt geht es "nur" noch darum, das Verfahren praktisch benutzbar und sicher zu machen.
    Das ist leider immer 80% des gesamten Aufwands[xx(]


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo Michael,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich frage mich ob dieses Bisschen Feuchtigkeit stören kann<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Am besten ist es, solche Fragen per Rechnung zu klären[;)]
    Allerdings muss sowas etwas reifen, bis dahin werde ich mit beiden, Luft und O2, experimentieren.
    Rein gefühlsmäßig sehe ich das wie Du: Luft sollte es auch tun.



    Hallo Armin,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wo siehst Du die Risiken?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    An zwei Stellen ist Vorsicht geboten:
    O2 Einlass und Auslass.


    Einlass ist einfacher, da man hier nur wenige Dichtungen hat und diese aus Viton (FKM/FPM) machen kann.


    Auslass ist in der Pumpe, dort wird O2 wieder auf Atmospherendruck verdichtet, sonst kommt es ja nicht wieder raus.
    Ich meine, bei den minimalen Mengen O2 reicht ein offener Gasballast in der letzten Stufe aus.
    Zumindest bei einer ölfreien Pumpe, so mache ich das im Moment.
    Eine Membranpumpe wie Du sie hast sollte auch gehen, manchmal sind die Membran-Materialien angegeben.
    Dann ist man sicher.
    Der schlimmste Fall ist wahrscheinlich eine kaputte Dichtung.


    Mit einer Öl-Drehschieberpumpe sollte man kein reines O2 durchpumpen.



    Hallo Kurt,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...relativ langwierige Vakuumquälerei in Richtung &lt; 1x 10exp-5 mbar nix mehr bringt<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Sehe ich genauso.
    Zur Erinnerung:
    John Strong hatte Ritchey's 2,5m Spiegel damals bei 2,7x10^-5 mBar bedampft!


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Gibt es irgendwo eine Untersuchung aus der hervorgeht wie sich der Reflexionsgrad von Alu in Abhängigkeit vom Druck ändert?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Nein, nicht direkt.
    Die neuesten Messungen, die für Alu knapp über 92% im besten Spektralbereich angeben, sind aber unter extrem guten Bedingungen aufgedampft. Und dann wurde die Schicht abgezogen und "von unten" vermessen, um wirklich die unverfälschten dielektrischen Werte von Alu zu bekommen. Silber reagiert noch viel stärker auf mangelhaften Druck.


    Vermutlich wird es weniger als 1% ausmachen. Meine "Messungen" lagen meist etwas über 90%.
    Noch bin ich nicht in der Lage eine wirklich genaue Reflexionsmessung zu machen.


    Meine letzte Versuchsserie diente zur Erkundung des "kurzen" versus "langen" Prozesses.
    Dieses mal mit Papier, Bleistift und Stoppuhr[;)]
    Bisher noch keine Zeit die Werte grafisch ansprechend aufzubereiten.


    Erst mal in Kürze:


    1. Kurzer Prozess, also O2-Glimmen bei 2x10-2 mBar, dann Diff-Pumpe öffnen und Druckabfall nach 4 Minuten dokumentieren.
    Endruck nach 4 min: 2x10-5 mBar


    2. Langer Prozess, also 1:30h pumpen auf 4x10-6 mBar, dann O2-Glimmen bei 2x10-2 mBar, danach Druckabfall nach 4 Minuten dokumentieren.
    Endruck nach 4 min: 6x10-6 mBar


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo Michael,


    http://www.rossmannversand.de/…lti-fleckenentferner.aspx


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">hat Sauerstoff irgendwelche Vorteile gegenüber Argon?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ja, ich hatte es gerade zur Hand[;)]


    Im Ernst: O2 ist schon ein gebräuchliches Glimm-Gas und sehr wirkungsvoll.
    Argon allein ist wohl nicht aggresiv genug.
    Luft geht auch sehr gut, ist aber leider feucht.
    Bin da gerade am lesen. Insbesondere was man beim Abpumpen von O2 zu beachten hat.


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo,


    habe neuen Fleckenentferner gekauft, irgendeine Hausmarke, 500g Eimerchen,
    Es steht praktisch das gleiche drauf wie bei dem SIL, ausser Duftstoffe.
    Nun gut, das ist verschmerzbar[;)]


    Weiterhin ist es gelungen mit Sauerstoff zu glimmen:


    Da ist nicht besonders schwierig, aber ein paar Detailfragen zur Dosierung sind noch zu klären.
    Irgendwie kommt der Sauerstoff wieder heraus und liegt in der letzten Pumpenstufe in unter Atmosphärendruck reiner Form vor.
    Das ist weniger schön.


    Hier ist der Gaseinlass:


    In dem Aluteil verbirgt sich eine Kanüle, in die ein dünner Draht gefädelt ist.
    Damit wird der Querschnitt noch einmal verringert.
    Die Kanüle ist durch einen Dichtungs-Gummi (O2-verträglich!) gestochen.
    O2 unter Atmosphärendruck darf nur mit verträglichen Material in Berührung kommen!


    Das vergleichsweise riesige Ventil dient zum Absperren. Das reagiert sofort.
    Mann kann es nur nicht undedacht wieder öffnen, wegen der Toträume.
    Zum experimentieren reicht das erst mal.
    Das geht alles kompakter, aber mit solchen Flansch-Bauteilen hat man vieles testweise in Minuten zusammengestöpselt.


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo Michael,


    eine Faustformel findet sich u.a. hier, S.65:
    http://www-ekp.physik.uni-karl…ngen/VakuumGrundlagen.pdf


    Sicher scheint mir, dass es keine Möglichkeit gibt, die Wiederbedeckung mit wenigen Atomlagen zu verhindern.
    Egal wie schnell das Abpumpen geht. Und es scheint ja nicht allzu sehr zu stören.
    Sonst wäre der Ablauf Glimmen ---&gt; Bedampfen gar nicht möglich.
    Weiterhin wächst die Schicht keinesfalls linear an, es ist also nicht mit hunderten Atomlagen zu rechnen.


    So gesehen geben die erschreckenden Zahlen nur einen dezenten Hinweis, nicht allzu lang mit dem Bedampfen zu warten.



    Hallo Kurt,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Meine Idee dazu wäre eine Durchführung zur Drehung der Schiffchen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Dann braucht es aber eine drehbare, zentral gelagerte Hochstrom-Durchführung[;)]


    Alternativ könnte man 6 oder auch 12 Verdampfer im Kreis aufstellen.
    So würde ich das bei einer größeren Kammer angehen.
    Das ist die klassische Lösung seit John Strong.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das Zeugs hat aber wider Erwarten ein recht brauchbares Vakuumverhalten für unseren Bereich. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Scheint mir auch so, die Menge macht das Gift[xx(]


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Kann dir gerne eine Skizze von meiner Ausführung zusenden ...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Skizze immer gern! Drehen brauchst Du nichts, habe das Problem gestern abend gelöst.
    Dank Frischluft hat das Glimmlicht jetzt eine konstante Farbe.
    Reiner Sauerstoff ist auch möglich, vermutlich aber nicht nötig.
    Bilder später.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ohne pingelige Vorreinigung ....<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Na dann werde ich am Wochenende mal was richtige fabrizieren.[8D]


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn sich diese Monolage tatsächlich so schnell bildet, dann müsste sie das auch in meiner Anlage tun.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Siehe Antwort an Michael, vermutlich macht so eine Monolage nicht viel aus.


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo,


    als Maß der Vollkommenheit einer technischen Anlage kann der "Klebeband-Index", der Masse-Anteil von Klebeband, kurz KBI, dienen.
    KBI ist gewöhnlich verschieden von Null und immer positiv[;)]

    In diesem Sinne ist bei "Nemo" schon eine deutliche KBI Reduktion zu vermelden, es gibt da durchaus schon tesafreie Zonen, seht selbst:



    Der zentrale Stutzen bekam eine Drehdurchführung, die Messgeräte wurden nach hinten verschoben.



    Die Druckmessung bleibt vorerst ein Provisorium, da muss immer mal umgesteckt werden, es gibt wichtigeres.
    Dass die abgelesene Spannung erst in einer Tabelle (Zettel rechts) als Druck abgelesen werden kann, ist absolut kein Problem.
    Ein entsprechend beschriftetes Zeigerinstrument wäre nett, man verliert aber die interessanten, letzten Stellen einer Digitalanzeige. Diese eignen sich hervorragend zur Lecksuche, bzw Dichtheitskontrolle.



    Die Drehdurchführung treibt eine Spindel, an der die Spiegelaufnahme sitzt.
    Höhe über Verdampfer: halber Kammerdurchmesser, also 15cm
    Die rechteckige Glasplatte hat eine Diagonale von 300mm.
    Dieser Test soll die Gleichmäßigkeit der Schicht sicherstellen.


    An der hinteren Wand klebt ein Magnet, der "Polarlichter" erzeugt, nette Spielerei für die Kinder...


    Hinter dem dicken Sichtfenster klemmt eine zweite, dünne Glasplatte welche die Reinigung erleichtert.
    Verdampftes Alu behindert böse die Sicht.



    Hier das Polarlicht weiter vorn....



    ... und in Nahaufnahme.



    Vorglühen und Aufschmelzen.
    Hier hat sich meine Tochter via Stelltrafo dran versucht, während ich das Spektakel filmen wollte.
    Wegen Fokusproblemen bleibt es bei diesem Bild.



    Auch das Bedampfen ist das Werk meiner Tochter.
    Ich war koordinativ ausgelastet den Spiegel zu drehen und Fotos zu schiessen.
    Man kann sehr schon von oben durch den Spiegel auf den Verdampfer schauen und bei erreichter Blickdichtheit abbrechen.



    Dieser Test sollte sowieso noch minimal durchlässig sein, um die Schichtdicken-Variation beurteilen zu können.
    Das hat mangels Alu auch hervorragend funktioniert.
    Vier Krampen reichen also nicht ganz aus für einen "vollen" Spiegel.



    Zurück zum KBI - viola, hier wird das kritische Auge fündig.
    Doppelseitiges Klebeband würde mir bei einem echten Spiegel Angstperlen auf die Stirn treiben, aber bei dem leichte Platterl trotz es der Schwerkraft - zumindest so gut, dass ich Mühe hatte, das Glas wieder frei zu bekommen.



    Nein, das ist nicht der Testspiegel sondern nur das dünne Vorsatz-Sichtfenster.
    Die eher halbdurchlässige Schicht geht in Sekunden mit Rohrfrei-Abflussreiniger weg...



    ... so schnell kann man kaum fotografieren.
    Irgendwie muss man sich das Nachbereiten und Aufräumen leicht machen.



    Zu den Ergebnissen:


    1. Die Schichtdicke scheint gleichmäßig. Der äußerste Rand (= die Ecken) ist minimal transparenter.
    Werde versuchen das fotometrisch zu sichern und in Dicke umzurechnen.


    2. Der Druck nach 1:30h war 4*10^-6mBar, nach dem Glimmen bei 2*10^-2mBar und erneutem Pumpen
    ging es in 4 Minuten nur bis 1*10^-5mBar runter. Ausreichend, aber sicher steigerungsfähig.


    3. Glimmen braucht einen Frischluft/Gas-Einlass. Nächste Baustelle.


    4. Tesa-Test nicht bestanden, mangelnde Nass-Reinigung könnte auch ein Grund sein, oder aber Punkt 3.



    Zum Schluss noch eine Tabelle, welche unter anderen die Wichtigkeit des schnellen Abpumpen nach dem Glimmen zeigt:



    Der Druck korrespondiert mit der freien Weglänge.
    Das ist der durchschnittliche Weg, nachdem ein erster Zusammenstoß der Teilchen erfolgt.
    Alu mit Stickstoff, oder Alu mit Wasserdampf. Die Zahlen sind "circa". Es kommt nicht so drauf an.


    Dritte Spalte: Abstand des Verdampfers, hier hat das meiste Alu 15-20cm vor sich, ein geringer Teil geht nach dem Satz des Pythagorix bis 34cm weit.


    Spalte Nr 4 zeigt den Anteil der direkt fliegenden Alu-Atome.
    (Im unteren Teil der Tabelle ein Vergleich mit variablen Abstand bei 1*10^-5mBar)


    Man sieht, dass man mangelnden Druck durch kürzeren Abstand kompensieren kann - und umgedreht.
    Mit 1*10^-5mBar ist man auf der sicheren Seite, denn von den 3% der kollidierten Alu-Atome kommt das meiste nach einen einzigen weiteren Stoß auch an. Und baut sehr wenig Gas in die Schicht ein.


    Wirklich problematisch ist die letzte Spalte "Wiederbedeckungszeit".
    In dieser (erstaunlich kurzen!) Zeit bildet sich eine Mono-Lage an Atomen auf dem Glas!
    Der Fokus liegt also beim rasanten Abpumpen nach dem Glimmen und unverzüglichem, ebenso rasanten Verdampfen.



    Viele Grüße
    Kai

    Hallo Armin,


    freut mich, wenn's gefällt[:)]


    Die Drehteile haben zum Glück üppige Toleranzen, da kann man mal etwas für's Auge tun.
    Wie immer stecken die Schwierigkeiten in den weniger gut sichtbaren Details.
    Ist ja meistens so[;)]


    Viele Grüße
    Kai

    Hallo Walter,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Macht ihr das um den Einen, selbst geschliffenen perfekten Spiegel nicht in fremde Hände aushändigen zu müssen um es nach
    nach UK und wieder zurück zu bringen? Oder was lässt sich sonst so verspiegeln/vergolden?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ja, sicher von jedem etwas.
    Am besten lasse ich das Richard Wagner beantworten:
    "Deutsch sein heißt, eine Sache um ihrer selbst willen tun."[8D]




    (==&gt;)Kurt


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wie schon bei einem ganz anderen Projekt pflege ich das Prinzip der "guten" Teile.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Richtig, was nicht dran ist, kann nicht kaputt gehen und nicht einer Fehlbedienung zum Opfer fallen.
    Gerade letzeres ist meiner - schon ein wenig zu komplizierten - Anlage beinahe zum Verhängnis geworden:
    Um das Schiessen des großen Ventils zwischen HV-Pumpe und Kammer genau hören, habe ich kurz mal die Vorpumpe abgestellt.
    Das kann man durchaus machen, dann läuft der "Auspuff" der HV-Pumpe auf ein kleines Puffergefäß.
    Nur muss man dazu auch das Ventil zur Vorpumpe schließen, weil die im Ruhemodus langsam Luft zieht - und genau das hatte ich vergessen.


    Als ich das große Ventil nur einen Spalt öffnete, füllte sich die Kammer augenblicklich mit weißem Nebel.
    Durch sofortiges Einschalten der Vorpumpe konnte ich die Situation entspannen und den "Schubumkehr" der HV-Pumpe beenden.[}:)]


    Zur Übung habe ich noch einmal alle Betriebsmodi durchgespielt.
    Die Glimmentladung ist zum Test eingebaut. Glimmt so lala, da geht noch was.
    (Um Fragen vorzubeugen: Nein, es entsteht keine Röntgenstrahlung[;)])
    Jetzt fehlt noch die Spiegelhalterung und ein paar kleine, nützliche Ausstattungsdetails.



    Neontrafo mit Ampermeter für die Glimmentladung (= Plasmareinigung)
    So ein Neontrafo hat eine "weiche" Kennlinie und liefert circa einen konstanten Strom.
    Wird von einem Stelltrafo passend versorgt.



    Glimmentladung bei 4x10^-2 mBar



    Test der Wolframelektrode.
    Alles so wie berechnet, es wird nichts übermäßig warm. Ausser der Draht selbst[:D]


    Schönen Abend
    Kai

    Hallo Freunde der dünnen Luft,


    mittlerweile schießen die Vakuumkammern wie Pilze aus der Erde.
    Bei Kurt gibt es kaum noch warme Malzeiten, weil sämtliche Töpfe bis 12" anderweitig verplant wurden[;)]
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=182636
    Alles genial einfach gebaut, kein Teil zu wenig - aber auch keines zu viel.
    Wie bei Mozart, da kann man auch keine Note weglassen.


    Armin hat eine sehr dekorative Glaskuppel für seine 16" Anlage verwendet:
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=192640


    Bemerkenswert ist, dass hier sehr verschiedene Pumpen-Konzepte zum Einsatz kommen.
    Drehschieber, trocken oder mit Öl, Membran-, Öldiffusions- und Turbopumpe. Alles da, was der Gebrauchtmarkt so zu bieten hat.


    Neugierig wie ich bin, habe ich gleich mal in meinem Bastelkeller nachgeschaut, ob da nicht auch was neues "wächst", und war doch einigermaßen erstaunt. Seht selbst:



    Hört auf den Namen VV2 - Vakuum-Versuchsfeld II, Codename "Nemo".


    Noch ist nicht alles so wie es sein sollte, doch das ist ja der Sinn eines Versuchsfeldes.
    Wichtig war mir, dass alles modular aufgebaut wird und die Baugruppen universell verwendet werden können.
    Die Glocke hat etwas über D=300mm, es passen Spiegel bis exakt 300mm hinein. Mit etwas Drücken und Schieben vielleicht auch 301mm.
    Material ist V2A in 3mm Stärke, es sind Reste einer echten Vakuumanlage mit DN250 und DN300 Normflanschen, welche ich per WIG Brenner in eine sinnvolle Form gebracht habe. Das Fenster ist 19mm Fensterglas - was sonst.[;)]


    Universell einsetzbar heisst, alles großzügig zu dimensionieren.
    Das geht mit der Pumpe los und war eine harte Nuss...


    ... denn solche Meisterwerke deutscher Ingenieurskunst verlassen die Produktionshallen und Forschungsinstitute nicht freiwillig, sondern erst nachdem irgendetwas klappert, rasselt oder anderweitig das zeitliche gesegnet hat.
    Wie hier in diesem Fall die Dichtung zwischen Motor und Pumpenblock.



    Jetzt schnurrt sie wieder wie ein Uhrwerk, oder besser wie ein oller 4-Zylinder.
    Denn das Teil ist tatsächlich eine dreistufige Kolbenpumpe mit vier Zylindern, komplett ölfrei/trockenlaufend und mit beindruckenden Daten:
    Saugvermögen: 40 m^3/h oder 11 l/s
    Enddruck: 4x10^-2 mBar



    Für die paar Liter Luft in der Kammer ist das nicht nötig, aber die Pumpe bekommt später etwas im Kubikmeterbereich zum Fraß vorgeworfen. So der Plan.



    Weiter geht's mit der Grundplatte (Alu 24mm) und den Stromdurchführungen:



    Dicke unten: 19mm
    Dicke oben: 40mm
    Material: Alu 6060


    Messingschraube für die Kabelklemmung



    Klemmplatten und Schrauben aus Wolfram für den Heizdraht.
    Teflon + Tesa für die Isolation zur Grundplatte.


    Die Besonderheit ist hier die Dichtung von oben.
    Damit hat man im Inneren der Anlage ordentlich Dicke zur Verfügung.
    Im Gegenzug braucht es eine gewisse Vorspannung von der Unterseite, weil der Luftdruck in die "falsche" Richtung wirkt.



    Die Ansicht von oben zeigt noch eine Stromdurchführung in der Mitte, zwei Pole sind für die Glimmeinrichtung vorgesehen, der Rest steht zur freien Verfügung.



    Die Stromversorgung für den Heizdraht übernimmt dieser Trafo (250v ---&gt; 3V) mit "flexibler" Sekundärwicklung, hier exakt eine Windung, zusammen mit einem Stelltrafo (240V ---&gt; 0-250V, die Kiste rechts auf Bild 1)



    Zur Strommessung dient der braune Kasten links im Bild. Das ist ein Stromwandler 1:500, das heisst der Anzeige 400mA entsprechen 200A.
    Im Moment reichen die 50mm^2 Querschnitt dieser gelb-grünen Leitung aus. Die Farbwahl ist reiner Zufall[;)]


    Vor dem ersten Probelauf galt es noch ein kleines Leck zu finden.
    Und wie es Murphy so will, war die lange Naht auf 1m Länge auf Anhieb dicht, dafür hatte ein kurzer Flansch ein winziges Loch.
    Man findet solche Stellen mit Aceton und einem Wattetupfer, das Pirani Messgerät schlägt dann mehr oder weniger weit aus.
    Für Gummidichtungen ist dieses Verfahren nur im Notfall zu empfehlen, für Schweissnähte ist es dagegen super.
    In diesem Fall konnte ich das Leck auf +/- 1cm lokalisieren!




    So, jetzt aber Feuer frei für die erste Bedampfung!
    Gleich mal was dickes auflegen, 2,4mm Wolframdraht (halbe WIG Elektrode) und reichlich Aludraht.
    Normalerweis kommt der Spiegel kopfüber, hängend in die Kammer.
    Aber zum Test bietet es sich an, die Glasplatte einfach zwischen Verdampfer und Sichtfenster zu stellen.
    Braucht man hinterher weniger putzen.



    Die nächsten Bilder enstanden innerhalb weniger Sekunden...






    ... wobei zwischem dem letzten und dem vorletztem Bild exakt 13s liegen.
    Das Ampermeter zeigte 200A.


    Das Alu war etwas reichlich, ein Tropfen löste sich, aber dazu ist es ja da, das VV2 "Nemo"[;)]



    Der erste Spiegel:




    So, das war's erstmal aus dem Bastelkeller.
    Zum Aufbau der Anlage und den vielen Ventilen schreibe ich später, auch zu Risiken und Nebenwirkungen von Fehlbedienungen.[xx(]
    Um es vorweg zu nehmen: dieser klassische Setup mit Gate-Valve zwischen Pumpe und Kammer ist nur eine zeitsparende Maßnahme, denn die Difussionspumpe kann zwischen den Versuchen heiss bleiben.
    Gerade richtig für ein Versuchsfeld - ansonsten entbehrlich und reiner Luxus.


    Viele Grüße
    Kai