Héliový hledač netěsností Varian 936 60

V brmlabu je aktuálně k dispozici heliový hledač netěsností Varian 936 60. Zařízení pracuje na principu hmotnostního spektrometru Je ve velmi dobrém stavu bohužel mu však chyběla předvakuová část kterou ray snad dal nějak dohromady za použití malé rotační vývěvy a zahradní hadice. V budoucnu bude sloužit k hledání netěsností našich velkých aparatur a případně jako malé testovací prostředí pro malé vakuové aparatury. Součástí přístroje je vzduchem chlazená difuzní vývěva, hmotnostní spektrometr, kalibrační heliová patrona, vymražovák na LN2, Penningva a Piraniho měrka, hafec pneumaticky řízených a solenoidových ventilů, dobastlený kompresor a malá rotační vývěva s odlučovačem par. Projekt úzce souvisí s projektem brmvacuum

Aktuální status:

  • Máme originální manuál
  • Difuzní vývěva je v perfektním stavu a obsahuje Santovac 5 nutný pro provoz!.
  • Dle manuálu byl rozebrán, vyčištěn a opět složen vlastní hmotnostní spektrometr.
  • Malá vývěva přestavěna na 230V a je namontována.
  • Kompresor od chromatografu je namontován do systému ovládání pneumatických ventilů.
  • Z Číny dorazila vakuová přechodka KF25/KF16 a je na svém místě.
  • Proveden první test → Difuzka OK, Vetily OK, Emise OK, tlak < 0.2militorr (cca 0.015Pa), předvakuum FAIL (Pro spuštění kalibrace vyžaduje elektronika tlak pod 20militorr (cca 2.5Pa)).
  • Máme lepší dvoustupňovou rotační vývěvu co zvládne 2.1Pa (zapůjčil Filip D.)
  • Zjistili jsme že přístrojová piraniho měrka je ujetá, již byla provedena kalibrace.
  • Byl vyměněn hlučný a vibrující kompresor za kompresor z lednice.
  • Přemluvili jsme elektroniku pro práci jen s jednou vývěvou → zvyšuje riziko zavzdušnění za chodu difuzky a zkracuje životnost oleje v ní.
  • Zjistili jsme že hmotností spektrometr pravděpodobně funguje ale nemáme helium v kalibrační patroně.
  • Nastavili jsme hmotnostní spektrometr na maximální citlivost a otestovali jeho funkčnost pomocí zbytečku helia v patroně.
  • Penningova měrka uvnitř přístroje měří správně → oživili jsme externího penninga.
  • Sháníme druhou rotační pumpu (dvoustupňovou).
  • Pořádnou devarku na LN2 (alespoň 25l).
  • Menší tlakovou láhev na helium.
  • Dokážeme dolovat zbytky helia z tlakových lahví od balonkových party-setů → noste nám prosím prázdné lahve! :)
  • Nutné pořídit druhou rotační pumpu a vrátit se k doporučené trase předavakua → výrazně lepší manipulace s testovaným prostorem, bez rizika zavzdušnění difuzky a to ani v případě havárie.
  • Sehnat více helia na testy a získat pravidelný přístup ke kapalnému dusíku.
  • Pokusit se regenerovat kalibrační standard → nalezli jsme plnící zátav patrony.
  • Změřit křivky tlaku vakua při čerpání rotačkou a při čerpání difuzkou.
  • ZAŘÍZENÍ JE NASTAVENÉ A NAKALIBROVANÉ!
  • PŘÍSNÝ ZÁKAZ MANIPULACE S PŘÍSTROJEM A S NASTAVENÍM ZVLÁŠTĚ PAK POKUD JE ZAŘÍZENÍ V CHODU!
  • NEODBORNOU MANIPULACÍ MŮŽE DOJÍT K FATÁLNÍMU POŠKOZENÍ PŘÍSTROJE NEBO DOKONCE POŽÁRU!

Základní charakteristika:

Varian 936 60
Citlivost 8×10-11 std.cc/sec He
Mezní tlak <0.03 Pa

UPDATE 1 - Kontrola difuzní vývěvy

Inspekce difuzní vývěvy vše se zdá být OK, olej i trysky jsou relativně čisté náplň snad dostačující. Inspekce difuzní vývěvy vše se zdá být OK, olej i trysky jsou relativně čisté náplň snad dostačující. Inspekce difuzní vývěvy vše se zdá být OK, olej i trysky jsou relativně čisté náplň snad dostačující.

UPDATE 2 - Čištění hmotnostního spektrometru

Hmotnostní spektrometr před rozebráním. Hmotnostní spektrometr před rozebráním. Hmotnostní spektrometr před rozebráním.

Detail iontového zdroje. (dvojce iridiových žhavících vláken) Detail iontového zdroje. (dvojce iridiových žhavících vláken) Detail iontového zdroje. (dvojce iridiových žhavících vláken)

Detail iontového kolektoru spolu s integrovaným předzesilovačem. Detail iontového kolektoru spolu s integrovaným předzesilovačem. Detail iontového kolektoru spolu s integrovaným předzesilovačem.

Iontová trasa (90° magnety jsou demontovány) Penningova měrka vakua Iontová trasa (90° magnety jsou demontovány)

Veškeré komponenty spolu s mezilehlou baflí a zemnícím páskem vloženým na dno šachty iontového zdroje.) Montážní šachty v bloku iontové trasy. (V pořadí zleva: Iontový kolektor,zdroj a Penningova měrka.) Veškeré komponenty spolu s mezilehlou baflí a zemnícím páskem vloženým na dno šachty iontového zdroje.

UPDATE 3 - Přestavba olejové rotační vývěvy na 230V + posílení chlazení

Přestaveno za pomocí 3D tiskárny a trochy šroubů. Instalován rozběhový kondenzátor 12uF a pomocný ventilátor pro zlepšení chlazení. Přestaveno za pomocí 3D tiskárny a trochy šroubů. Instalován rozběhový kondenzátor 12uF a pomocný ventilátor pro zlepšení chlazení. Přestaveno za pomocí 3D tiskárny a trochy šroubů. Instalován rozběhový kondenzátor 12uF a pomocný ventilátor pro zlepšení chlazení.

UPDATE 4 - Nová trasa předvakua

Nová trasa realizovaná pomocí podtlakové zahradní hadice, mosazné T-spojky a redukce KF25/KF16 Sletovaná mosazná T-spojka Nová trasa realizovaná pomocí podtlakové zahradní hadice, mosazné T-spojky a redukce KF25/KF16

UPDATE 5 - První spuštění!

Po dokončení úpravy předvakuové části proběhlo první spuštění. Po “procvičení” pneumatických ventilů bylo dne 2.12.2016 po spuštění difuzní vývěvy do provozu, dosaženo vakua okolo 0.015Pa. Zároveň byla otestována obě žhavící vlákna iontového zdroje. Bohužel se nepodařilo otestovat vlastní spektrometr protože vyžaduje pravděpodobně předvakuum pod 20militorr (cca 2.5Pa) a naše rotační vývěva dosahuje maximálně 150militorr (cca 20Pa).

Kontrola emise. Vlevo tlak difuzky, vpravo tlak předvakua(rotačky) Difuzka funguje!

UPDATE 6 - Ready to test!

Konečně se po kalibraci vestavěné piraniho měrky a seřízení ovládání ventilů podařilo dosáhnout dne 9.12.2016 připojení difuzní pumpy na testport a uvést tak elektroniku do stavu připravenosti. Zároveň jsme zjistili že provoz na jednu rotační pumpu je značně nepraktický a zároveň nebezpečný pro difuzní pumpu a zkracuje výrazně životnost její náplně. Je tedy nutné obstarat rotační pumpy na trvalo dvě, což nám umožní lepší manipulaci s testovaným prostorem a zároveň ochrání v případě náhlého nebo havarijního zavzdušnění difuzní pumpu před zničením. Elektronika je tedy připravena na kalibraci a test vlastního hmotnostního spektrometru, jen si musíme dát pozor na zavzdušnění a netrápit difuzku zbytečně do špatného předvakua. Dále je potřeba vyměnit stávající kompresor za kopresor z lednice kvůli neúnosným vibracím celého zařízení při chodu kompresoru.

Nabastlená referenční piraniho měrka. Elektronika hlásí připravenost. Tlak referenční piraniho měrky po připojení difuzky na tesport.

Celkový pohled na experiment s lepší rotační pumpou. Kontrolní panel již neukazuje nesmysly. Elektronika hlásí připravenost.

UPDATE 7 - Úprava kompresoru a zkouška penninga

Kvůli neúnosným vibracím a hluku byl starý kompresor demontován a nahrazen kompresorem z ledničky.(HINT: Pouze kompresory z novějších ledniček se dokáží rozběhnout do tlaku, staré nikoli.) Z původního kompresoru tedy zbyl akorát tlakový spínač a nádoba na vzduch. Po upgradu je vše naprosto tiché a bez vibrací. Dále jsme (i přes počáteční nezdary a notnou dávku improvizace) zprovoznili penningovu vakuovou měrku. Elektronika je z roku 1970 a je postavená na elektronkách. Kupodivu tlak se schoduje s integrovanou měrkou hmotníku.

Penningova měrka s VN kabelem Přestavěný kompresor. Přestavěný kompresor.

Improvizovaný VN konektor pro připojení penningovi měrky Elektronika penningovi a piraniho měrky. Elektronika penningovi a piraniho měrky.

Žhavení elektronek měrky a neonový napěťový stabilizátor. Žhavení elektronek měrky a neonový napěťový stabilizátor. Neonový stabilizátor napětí ve tmě :).

UPDATE 8 - Kalibrace spektrometru a jeho test

Podařilo se nám po dlouhém laborování a pročítání manuálu nastavit spektrometr na nejvyšší citlivost. Bohužel jme zjistili že kalibrační standard je patrně již skoro bez helia… Naštěstí se podařilo objevit zátav této patrony a v budoucnu se jí pokusíme znovu naplnit. Díky pokroku s kryogenikou v brmlabu jsme mohli cvičně naplnit vymražovák dusíkem a sledovat okamžitý pokles tlaku a zlepšení vakua.

Zátav kalibračního standardu

FOTOGALERIE

Příprava na montáž kompresoru a vývěvy. Celý přístroj je ve stojně na kolečkách. Celý přístroj je ve stojně na kolečkách, vlevo možno vidět kompresor pro stlačený vzduch na obsluhu ventilů.

Pneumatické vakuové ventily. Příprava budoucího rozložení nových komponent. Solenoidy pro ovládání stlačeného vzduchu.

Piraniho měrka spolu s kalibrační patronou. Vzduchem chlazená difuzní vývěva. Vymražovák na LN2.

Elektronika v detailu na přepínač typu žhavícího vlákna. Silová elektronika s trafem 230/115V. Elektronika.

 
Except where otherwise noted, content on this wiki is licensed under the following license: CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 4.0 International
Recent changes RSS feed Donate Powered by PHP Valid XHTML 1.0 Valid CSS Driven by DokuWiki