Brmvacuum

BrmVacuum
founder:	ray
depends on:
interested:	ray, bodax
software license:	ray
hardware license:	ray

~~META: status = active &relation firstimage = 20131007_165140.jpg ~~

Cílem tohoto projektu je sestavit vakuovou aparaturu s dostatečným vakuem pro stavbu např. vakuové napařovačky, urychlovače, elektronového mikroskopu nebo fůzoru a umožnit brmlabákum další experimenty s vakuem.

Součástí projektu je:

• Získávání nových vakuových komponentů (nákup, výroba na koleni, scrap…)
• Stavba vakuových aparatur (návrh, a realizace stylem “jak to sakra spojím?!”.)
• Řízení a údržba vakuové aparatury (?Arduino, SCADA…?)

Zde je seznam komponent co máme k dispozici:

• Vysavač (ano máme lux!)
• Pístová vývěva (kompresor z lednicebrmsklad)
• Vodní vývěva (v chemlabu)popis funkce zde
• Rotační vývěvy (1x Malá rychloběžná mezní tlak 5Pa, 1x Veká pomaloběžná ve špatném stavu) popis funkce zde
• Olejové difuzní vývěvy (Brmbong, Mr.extractor)popis funkce zde
• Heliový hledač netěsností s hmotnostním spektrometrem Varian 936-60 (V rekonstrukci)
• Vakuová komory (různé - od zavařovačky po profi nerezový hrnec)
• Vakuové měrky a manometry (3x Termoelektrické, 1x Ionizační 1x Penningova)popis funkcí zde
• Vakuové ventily (1x Veliký ruční, 1x Oddělovací, 1x Zavzdušnovací)
• Vakuový vlnovec (Nerez KF16-1m)
• Hromada různého bordelu (centrovací kroužky, spojky, průchodky, redukce, příruby, těsnění ,ale nic z toho nejde napojit na sebe :D)

V brmlabu v současné době máme k dispozici dvě rotační vývěvy po generálce. První z nich je pomaloběžná a je ve velmi špatném stavu takže bude nejspíše přesunuta do chemlabu pokud se nepovede zlepšit její technický stav. Její výhodou je vysoká čerpací rychlost. Druhá vývěva je malá(Typ RV 1,5/1), rychloběžná s gasblastem a podtlakovým mazáním, která dosahuje mezního tlaku mezi 2-5Pa a čerpací rychlostí okolo 1,5m^3/h. Obě vývěvy jsou zakončeny aktuálně rychlospojem KF-16, lze je však v případě potřeby vyměnit za hadicový nástavec. Pro správný provoz je nutné dodržet pořadí fází na motorech obou vývěv a dodržovat správnou hladinu oleje pomocí olejoznaku(malá) nebo kontrolního šroubu(velká). Zbytek oleje na doplňování je k nalezení v chemlabu v polici CHL-5 v označené lahvi od clubmate. V budoucnu je v plánu použít malou vývěvu k čerpání velké olejové difuzní vývěvy.

Do budoucna by bylo dobré pořídit alespoň 5l oleje pro rotační vývěvy.

Jedná se o z výroby nedokončenou, čtyřstupňovou olejovou difuzní vývěvu VÚVET OVO 30/0,5 (prototyp?). Na vývěvě chybí příruby pro připojení a topné těleso. Proto jsou aktuálně veškeré snažení směřováno ke zprovoznění druhé olejové difuzní vývěvy.

Je tedy potřeba časem vysoustružit příruby(ideálně z nerezu) a metodou TIG přivařit.

Také bychom rádi získali jakoukoli dokumentaci k této vývěvě nebo alespoň k podobným typům.

Jedná se o původně rtuťovou, dvoustupňovou difuzní vývěvu vyrobenou v Anglii firmou Edwards High Vacuum s příkonem 850W a velikostí pracovní náplně 300cm^3 (Typ SPEEDIVAC 6M3A). Rtuť se dříve používala v těchto zařízeních protože nebyly dostupné technologie k výrobě vhodné syntetické náplně pro tato zařízení. Z důvodu vysoké toxicity rtuti (par a sloučenin) jsme nahradili původní náplň (Vývěvu jsme dostali čistou a bez původní náplně.) silikonovým olejem pro difuzní vývěvy DC-705 a doufáme že to bude fungovat :D. Součástí vývěvy je i odlučovač par pracovního média (Originální vymražovák na kapalný dusík) nutný pro dosažení kvalitního vakua. Dále je pak vývěva opatřena ruční velkoprůměrovou klapkou pro oddělení vývěvy od čerpaného systému. Vývěva bude v budoucnu připojena k velké vakuové komoře pomocí nerezového mezikruží a celý systém bude umístěn na mobilní pojízdný rám. Praktické použití by tato vývěva mohla najít snad ve všech projektech v brmlabu vyžadující vysoké vakuum (viz příklady hned na začátku stránky.) protože předpokládaný mezní tlak po zprovoznění odhadujeme na méně než 10^-5Pa.

• Pracovní náplň zahřívat na předepsanou teplotu.(Přesná automatická regulace teploty a její monitoring.)
• Chladit vodou plášť vývěvy.(Automaticky z kohoutku pomocí solenoidového ventilu.)
• Zamezit vniknutí vzduchu za provozu.(Systém automatického řízení vakuových ventilů.)
• Chladit tekutým dusíkem odlučovač par.(Není zase tak nutné…)
• Měřit tlak před a za vývěvou.(Automaticky hlídat tlaky pomocí vakuových měrek.)
• Dostatečné předvakuum. (Pomocí rotační vývěvy připojené vlnovcem)

Vzhledem k finanční náročnosti celého projektu bude podán návrh na grantovou komisi ke zřízení grantu na tento projekt, čímž by se zaplatili náklady například na nákup nerezového mezikruží, oleje DC-705, nerezového vlnovce a dalších nákladných komponentů jako jsou příruby či těsnění.

• Vakuového vlnovce KF-16 délky 1m (1240Kč)
• Nerezové mezikruží pro propojení vývěvy s vakuovou komorou (810Kč)
• 1l silikonového vakuového oleje pro difuzní vývěvy DC-705 (2598Kč)
• Celkem tedy 4648Kč

Některé komponenty se nám (ne)daří vyrábět DIY na koleni. Například centrovací kroužky pro těsnění nebo různé přechodky či příruby a jiný spojovací materiál jako třeba objímky pro rychlospoje tisknuté na 3Dtiskárně.

• Centrovací kroužky KF-16 a KF-25 (Soustruženo)
• Objímku rychlospoje KF-16 (3D tisk)
• Přechodku pro KF-16 (Soustruženo)
• Dvojnásobnou T-spojku pro nízkovákuovou část difuzní vývěvy. (Nezdařilo se :( netěsní sváry )

• Znovu vyrobit dvojnásobnou T-spojku ke spojení oddělovacího ventilu se zavzdušňovacím ventilem a měrky. Tato spojka pak bude vmontována jako ochranný, automatický prvek mezi rotační vývěvu a nízkovakuovou část difuzní vývěvy.
• Vysoustružit více centrovacích kroužků KF-16 a KF-25.(Nikdy jich není dost.)
• Mobilní rám pro uchycení celé aparatury.
• Systém chlazení.Vodovodní potrubí a ventili.
• Řídící jednotku celého systému (Vytápění, chlazení, obsluha ventilů, měření tlaku, havarijní odstavení).
• Vysokovakuovou T-spojku pro připojení měrek ke straně vysokého vakua.
• Otestovat těsnost celé vývěvy.