Как стать автором
Обновить

Мечты о глубоком вакууме (часть 1). Диффузионный паромасляный насос: реанимация и немного теории

Время на прочтение 14 мин
Количество просмотров 23K
Всего голосов 55: ↑55 и ↓0 +55
Комментарии 57

Комментарии 57

Я думаю, ваш насос работал на эфире. Для масла (которое я видел) нехарактерно такое «намерзание», а вот для эфира — вполне. Можно было его не очищать, а просто прогреть весь насос, чтобы он стек вниз. Скорей всего на этом же эфире он бы и заработал.
Колонна, кстати, выглядит довольно чистой для масляного. Либо его очень аккуратно использовали (либо очень мало).
Не уверен, что использовать получилось бы, уж очень много пыли и грязи внутри было. На фото это не так видно, поскольку сделано оно не сразу после распаковки. Думаю, что сначала попробую на масле, а потом подумаю над эфирами или кремнийорганикой.
Про эксплуатацию не знаю. Скорее всего работали на них несколько лет, пока не наступил 91-й год. К сожалению, никто не смог сказать откуда их сняли, а было бы интересно)

Если не собираетесь на горячую устраивать прорыв атмосферы, то скорее всего и масло подойдет.

главное чтобы не РАО и прочую гадость)
Не собираюсь, но мало ли что бывает) Лучше быть готовым ко всему.
Очень интересно, спасибо!
Никакой замены смазки в подшипниках или самих подшипников, как в турбомолекулярных насосах. И никакого шума.
Новые турбомолекулярные насосы на магнитных подвесках работают, так что проблемы смазки и подшипников (и сильного шума нет). Хотя все равно движущиеся части дают вибрации.

Я использую комбинацию турбомолекулярного насоса и ионной ловушки, сначала откачиваю по максимуму, потом выключаю турбо и поддерживаю уровень вакуума с помощью ионной ловушки — получается без вибраций совсем.
У меня скорее сравнение с тем, что можно достать. Новый насос на интернет барахолке не купишь, а что будет со старым совсем не ясно. Магнитных подвесов там ждать не стоит.

А что за ионная ловушка? Я такое название встречал только в масс-спектрометрах. Если не ошибаюсь, то блок для измерения масс ионов по зарядам (могу ошибаться).
почитайте про магниторазрядные насосы. Не уверен, что речь про них, но они часто используются в таком ключе
Точно! Я просто их знаю под именем ion getter pump.
А что за ионная ловушка?
Полагаю речь про магниторазрядный насос. В скрещенных электрическом и магнитном полях горит электронный разряд (магнитное поле удлиняет длину электронной траектории) электроны ионизируют остаточную атмосферу, образовавшиеся ионы бомбят титановые электроды. Далее если в атмосфере есть химически активные элементы они хемосорбируются на свежераспыленный из электрода титан, если газ инертный и к титану не липнет его откачивают только через ионизацию и захоронение в объеме материала. Поскольку закапывается он неглубоко — со временем его откопают, и будет конечное равновесное давление. Из профитов насоса — нет форвакуумного и если нет больших источников газа он может неплохо пахать даже от компьютерного бесперебойника, ибо его потребление прямо связано с давлением (тащемта это вакуумный измеритель на максималках и с титаном, так что он стал насосом, но по току вполне можно по прежнему с неплохой точностью определять давление)

ну, у ТМН ресурс меньше, чем у диффузионника.
Наверное, хотя компании обещают минимальный износ — как раз за счет магнитных подвесов. А так чистота насоса важна для нас (т.е. масло нежелательно).
Минимальный износ это сколько?
гарантия обычно идет на год-два. Если проблемы после этого — «он сломался — покупайте новый».
Диф насосы работают десятилетиями.

Но да, если наличие масла критично, то, конечно, выбора особо нет.
Ну у нас гарантия на 4 года, обещают, что лет 6-8 без замены частей должен проработать. Но понятно, что это не десятилетия. Собственно, логично, что насос с движком будет изнашиваться быстрее.

А масло, увы, критично — чистые комнаты, чувствительные образцы, часть насосов на криостатах стоят.
Если проблемы после этого — «он сломался — покупайте новый».
Да нет такого, я, конечно, не в сервисе работаю и у меня нет точной статистики, но я бы предположил, что процентов 99 «ремонта» это замена подшипников и масляного картриджа либо по регламенту либо сломавшихся из-за того, что регламент не соблюдали. А это полторы— две тысячи евро, в зависимости от жадности сервиса, что на порядок меньше, чем «покупайте новый».
Причем когда подшипник выходит из строя насос просто останавливается и всё, дополнительно ничего не ломается.
Вы скорее столкнетесь с проблемой, что лет через 20 у вас не на что будет заменить сгоревший контроллер, если производитель обанкротится. С запчастями в таком случае тоже могут быть проблемы, но у коллег есть насосы, в которых подшипники на что то меняют, хотя их давно уже не купить. Наверняка производители просто ставят стандартные, а не изобретают что то своё.

Что в вашем понимании ресурс ТМН? Не особо слышал, чтобы они у кого-то ломались, разве что когда в них что-то роняли. Даже большие насосы не всегда ломаются если их провентить на полной скорости.
Если вы про подшипники, то их просто надо менять раз в 20—50 000 часов (около 2—5 лет непрерывной работы), в зависимости от производителя. И то это в том случае, если вам критична надежность, а если менять когда сломается, то они часто работают 7—10 лет.

Вроде они и не боятся напуска атмосферы, просто греться начинают, что не очень хорошо. Про очень резкий напуск не знаю, не имел с ними дело.
Ну и смазывать их надо раз в N месяцев.
Те, что я видел, просто выключились. Но так не нужно делать. А греются если давление с какой либо стороны слишком высокое, но это не больше нескольких мбар.
А про смазывать я же написал, обычно в неагрессивной среде это 20—50 000 часов по мануалу, а до износа может быть раза в два больше.
«Мечты о глубоком вакууме...» почему глубоком? Высоком же!
Вот это интересный вопрос, кстати. Вообще да, высокий вакуум, если говорить о возможностях данного насоса. А с глубоким вакуумом интересно. Это понятие часто встречается (что-то от среднего вакуума и дальше), но численного выражения я не нашёл.
Ну слово «глубокий» мне близко из моей основной деятельности — систем подводной связи и навигации.

Ещё и космос, кажется, глубокий.


Про высокий вакуум я слышу впервые, хотя чего таить – я вообще впервые узнал, что вакуумные насосы – это не шумящие высокооборотистые турбинки, лопатками "вышибающими" молекулы воздуха. `:D

низкий, средний, высокий вакуум — вполне распространенные термины.

это не шумящие высокооборотистые турбинки, лопатками «вышибающими» молекулы воздуха.

ну и такие тоже — турбомолекулярный насос называется

Спасибо, буду знать, и даже применю пару раз. :)

С удовольствием всё прочитал, пойду чистить дифнасос в JEOL'е! :-)
удачи)
Мы вот всё ждём новостей о микроскопе))))

Кстати, внутренности насоса в JEOL'e тоже сделаны из очень мягкого алюминия?
Будут-будут :) Хотя уже что-то есть в www.youtube.com/user/alekseyros

Не все внутренности, но части из мягкого алюминия есть! По-крайней мере в старом JEOL'е

не удивлюсь, если подобная техника использовалась как реквизит для какого нибудь старого фантастического фильма про космические корабли.

Было бы интересно найти тому свидетельства. Сходу вспоминаются только элементы костюмов роботов в фильме Москва-Кассиопея. Может кто ещё что-нибудь вспомнит?

КДПВ выглядит очень круто. Если не секрет, на чем и как она сделана?

Deep art effects

Очень похоже на что-то вроде Призмы.

Да, много их таких уже)
Работал с напылением металлов на пироэлектрические кристаллы. У меня подобный насос был рабочей лошадкой для вакуумной камеры. Хорошая весчь, стояла азотная холодная ловушка, затворы на изоляцию насоса от камеры, от форвакуумного насоса. Так-же был охладитель воды закрытого цикла, в итоге вода всегда приходила 20 градусной на охлаждающую спираль. Если забыть включить воду, то насос через 4-5 минут нагревания дает о себе знать характерным запахом. Там ещё может стоять отдельный вывод для катодной лампы чтобы дополнительно очищать атмосферу камеры от остатков кислорода и углеродосодержащих паров. У нас максимум вакуума был 9*10^-7 мм. Для процесса хватало 2*10^-6 мр рт.с.
Вот что-то похожее и хочется построить) Посмотрим как пойдёт. Пока не ясно как делать саму камеру. Найти нержавеющую трубу большого диаметра и фланцы к ней не просто.
Пироэлектрические кристаллы? Делали приёмники ИК излучения?
Да, ИК в том числе. Там широкий спектр излучения принимается. Если не нужна низкотемпературная ловушка, то все проще, крышка с уплотнительным кольцом на пневматике, главное чтобы крышка была меньшего диаметра чем крепление верхней части, а потом сверху что угодно прикручиваеться. У нас основной проблемой было найти нужные уплотнительные кольца.
Мне кажется, что Вам следует устранить пробел в википедии и написать статью про такой насос, а то вот пошел гуглить — ссылка на статью есть, а самой статьи нет.

ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Паромасляный_диффузный_насос&action=edit&redlink=1
Сначала надо ещё почитать и в работе всё попробовать. Но мысль интересная, зацепила!
Кстати, в англоязычной версии статья есть
en.wikipedia.org/wiki/Diffusion_pump
Простота эксплуатации. Следи за уровнем масла (на некоторых насосах есть уровнемеры), температурой и охлаждением, и будет тебе счастье.
Я бы так не сказал, если сравнивать с турбо, который ставишь и он просто работает лет пять или больше. Причем турбо можно прикрепить прямо на камеру, зачастую под любым углом.
На мой взгляд у диффузионных насосов основное преимущество это масштабируемость: максимальная коммерчески доступная скорость на порядок—два больше чем у турбо/ионных.
И ещё пара моментов где преимущество может быть, а может и не быть:
  • Устойчивость к некоторым агрессивным средам
  • Цена владения, если за электричество платит кто-то другой, либо используете эпизодически, либо если покупаете б.у.
У турбо как раз большое требование на крепление. Если будет люфтить, то насос разлетиться очень быстро. Ещё одним минусом турбо идет его требовательность к чистоте. Например при напылении металлов может образовываться тонкая пленка которая падает в диффузионник, или перегореть спираль и тут турбо просто капут.
Не очень понимаю, что значит «будет люфтить» по отношению к CF или даже ISO.
Пыль и мусор относится к агрессивным средам, и я это упомянул, но это опять же, зависит от. Кусочек шелухи с испарителя или титанового насоса турбик, думаю, переживет, но это нужно минимизировать, да. Но опять же, кто мешает поставить насос сбоку или сверху? Без атмосферы мусор падает вниз. А если пыль задувает когда вентите камеру, а напускать газ медленнее вы не можете, то поставьте вентиль перед насосом, перед диффузионным же вентиль наверняка будет. А если вероятно попадание большого мусора, то в комплекте (либо ее можно купить) зачастую идет сетка от крупного мусора, который может повредить насос.
Вообщем я допускаю, что возможны условия, когда турбо насосы будут неприменимы из-за мусора в камере, но либо для этого есть простое решение, либо это очень специфичный случай. Если вы знаете про такие установки, расскажите, было бы интересно, это не сарказм.
Масляный нагар очень хорошо растворяется Димексидом. Продается в любой аптеке. Работать в перчатках.
О, спасибо за наводку) Попробую.
не всякие перчатки задержат димексид
Немного оффтоп: вы планируете «слепой» телескоп делать? Т.е. не очень ровная подложка, на неё равномерное напыление, контроль поверхности, расчёт и замеры ФРТ — и картинку смотреть уже на компьютере после деконволюции?
Пока об этом рано говорить) Сначала надо дойти до стадии, когда напыление вообще становится возможным, а потом начать с параболического зеркала для простого рефлектора. Там же ещё куча всего вылезет:
1) Как напылят чтобы держалось?
2) Что напылять? Алюминий, серебро, магний, титан, хром (конечно не всё для зеркала пойдёт, но уж очень интересно попробовать).
3) Как защищать напылённый слой, чтобы раз в неделю не приходилось переделывать? Можно с понтом золото напылить и зеркало будет почти вечным, но отражает оно уж очень плохо, если это не дальний ИК.

В общем, сначала дойти до напыления, а потом погрузиться в сам процесс.
2. Карбид вольфрама, тогда п.3 утеряет актуальность.
Для описания отполированной поверхности кольца из карбида вольфрама подойдут слова «Серое зеркало» — немного более темное-серое, чем нержавеющая сталь, но ярче отражающее свет.
Но полировать, видимо, придётся долго.
А неудачные эксперименты придётся растворять в царской водке)))
На сувениры раздавать.
Стеклянные стеклорезы?)
Хай-тек отражатели для фар в классику.
Зато можно наблюдать вспышки сверхновых с близкого расстояния без помутнения.
Но кто-то, похоже, уже достиг глубокого вакуума.

По поводу подложки: есть несколько способов работы со стеклом в домашних условиях, но ни один из них не является дешёвым и безопасным, поскольку они разрабатывались для мануфактур XIX-XX веков. Например, раскрутить расплав стекла, чтобы с помощью центробежной силы сформировать параболу, а потом охладить. Ну или вообще использовать ртутное зеркало, тогда и напылять не надо :)

Не-не-не, давайте без экстрима, лучше купить заготовку из К8 или ситалла и отшлифовать вручную))) Процесс не самый быстрый, но зато более чем освоенный любителями. Некоторые даже автоматические шлифовалики делают, но большинство так и шлифует руками.
Кстати, у ртутного зеркала есть проблема: зеркало не получится просто так отклонить от горизонтали.

На хабре была статья, сходу не найду, где ртутное зеркало как-то отклоняли. Суровая астрономия конца 80х. А к шлифованию у меня личная неприязнь, потому по привычке его особо не рассматриваю.

Не только 80-х. Большой зенитный телескоп запущен в Канаде в 2003-м году, а зеркало там жидкое.
ЧТо там за уплотнения стоят на верхнем фланце? Фторопластовое кольцо?
Фторопласт.
Зарегистрируйтесь на Хабре , чтобы оставить комментарий

Публикации

Истории