Электронный микроскоп в гараже

[Dark_Rider]

Только начал читать-хоп хэй, конец статьи.
Буду ждать продолжения, микромир он такой...

[reactos]

Продолжение будет совсем скоро :) Спасибо!

[stripe]

А до какого состояния удалось на данный момент освоить? изображение удалось получить?

[reactos]

В следующих статьях обо всем расскажу и покажу. Иначе это будет спойлер.

[zomby]

>Продолжение будет совсем скоро

Ваш ник вселил в меня скептицизм :)

[Jeditobe]

Я бы засомневался, что последняя часть выйдет скоро, но следующая часть уж точно выйдет по расписанию.

[Vinchi]

Такое ощущение что ничего в итоге не вышло, как то резко закончилась статья.

[Ugrum]

Как скоро наступит скоро?
Продолжения хочецца.
Зацепило)).

[reactos]

На следующей неделе. Не могу пообещать «каждые вторник и четверг смотрите новые серии „В гараже“, но постараюсь :-)

[neochief]

Очень интересно, продолжайте!

[DrPass]

Дайте адрес НИИ, где выбрасывают на металлолом старые электронные микроскопы. Я там у них на заднем дворе жить буду.

[DROS]

Есть подозрение что это Зеленоград. Там под очередной сраный технопарк что-то сносили совсем вот-вот. Еще тема была на ру-радио в жж по опознаванию какой-то печки с описанием откуда она явилась хозяину.

Хотя сейчас это все может происходить в соседнем дворе. Нам же не нужны ученые и производство, у нас на торгашах все держится =(

[ivbozhjev]

Такой микроскоп годится только для поиграться в гараже. Современной науки на нем не сделаешь. Так что радоваться надо, что старый хлам списывают, а новое оборудование закупается

[DrPass]

А ещё такой микроскоп годится для использования в ВУЗах, например. В которых он был бы на вес золота. Да и нет никакой уверенности, что в схеме

что старый хлам списывают, а новое оборудование закупается

есть второе звено цепочки.

[unxed]

Хочется надеяться, что в ВУЗах найдутся преподаватели, готовые сделать из цикла статей топикстартера цикл захватывающих лабораторных работ по восстановлению интересного железа, списанного из знакомых НИИ :)

[reactos]

Ты совершенно верно подметил, кстати. Мне захотелось сделать этот проект только потому, что (как мне кажется) масса людей сможет заинтересоваться современными технологиями, которые становятся нам доступны так же, как когда-то стали доступными персональные компьютеры.

Не все люди разделяют это мнение, бывает говорят, что мол нечего заниматься ерундой в своём гараже — приходи к знающим людям туда, где есть оборудование и всё :)

[unxed]

Наука начиналась когда ни у кого не было оборудования и знаний ведь :)

[AVX]

Мне бы хоть оптический кто-нибудь выкинул… Не игрушечный, а нормальный, для двух глаз.

[mistergrim]

Я бы и от игрушечного не отказался.

[SerJ_82]

Покупать надо советские бинокуляры. Хоть и не дешево, но зато полнеценный микроскоп.

[B-gist]

Объективы на x40 — обчное дело, может вас обманули на окуляр?

[Gutt]

Пройдитесь на Авито, там неигрушечный монокулярный можно купить за сумму от 1500 рублей (в зависимости от степени убитости). Мой Биолам во столько и обошёлся. Узнал, что такое коловратки, и обнаружил, что инфузории-туфельки носятся в поле зрения аки гоночные автомобили. С масляной иммерсией пока беда — похоже, оптические оси объектива и окуляра не совпадают, и изображения нет. Также выяснилось, что самое сложное — правильное приготовление препаратов, без микротома совсем плохо.

[AVX]

Мне для других целей, не для микроорганизмов. И ориентируюсь на что-то вроде МБС-10. Цены на них на порядок больше.

[NetBUG]

Чипы исследовать? :)

[d_fox]

Можно сделать usb-микроскоп из обычной веб-камеры, а если доступна 3

[ZekaVasch]

Эх просто выбросили, вот круче бы было если бы спер! Вот тогда да вселенская зависть!

[kelegorm]

Зачем минусуете, это же смешинка :)

[koreec]

Не совсем понятно, что вы там собираетесь точить. Вакуумные фланцы? Форнасос есть?

[reactos]

Да, родные вакуумные датчики отвалились, и есть одно незаглушенное отверстие в самой камере

[alexhott]

Ахренеть дожили электронный микроскоп в гараже.
Если все получится запустить — завидую белой завистью.

Кстати про вакуум много на чипмейкере статей, там Украина в гаражах и на балконах зубы золотые напыляет и другие изделия. У некоторых тоже жесткие требования к вакууму.

Жду продолжения…

[mistergrim]

Доживём и до сканирующего атомно-силового микроскопа в гараже, думаю.

[reactos]

Да, у меня есть такое в планах, но надеюсь найти хотя бы старенький, чтобы не делать его полностью самостоятельно

[kassini_90]

Я когда учился в университете, собирал электронику для атомно-силового микроскопа. Основные механические элементы: шаговый двигатель, пъезотрубка и зонды можно купить. Но самостоятельная сборка и настройка будет крайне долгим и муторным процессом, поэтому использовать готовую механику будет оптимальным решением.

[Alex_ME]

Там же основная проблема, если я правильно понимаю — обеспечение глубокого вакуума, низких температур и серьезной виброразвязки?

[qbertych]

Зачем? Вот первый попавшийся АСМ, работающий в воздухе при комнатной температуре. Виброразвязка желательна, но и без нее жить можно.

[Alex_ME]

Не знал. Думал, что при комнатной температуре будут такие сильные колебания атомов и тепловые шумы, что ничего не выйдет

[qbertych]

Это не критично. Атомы "колеблются" на доли ангстрем, это сильно меньше разрешения АСМ. А в бесконтактном режиме АСМ измеряет силу Ван-дер-Ваальса, она проявляется на расстояниях гораздо больше межатомных.

[HappyForever]

Не все режимы атомно-силовой микроскопии требуют вакуума. Температур низких тоже.
А вот виброизоляция нужна, в т.ч. очень желательна звукоизоляция.

[werewolf13]

Для атомно-силового микроскопа сканирующие зонды не так-то просто сделать «на коленке». Зонд представляет по сути гибкую пластину микронных размеров, отклонения которой при приближении к поверхности сканируемого образца и регистрируются. Если пластина будет слишком толстой, то для того чтобы она отклонилась придётся приложить усилие, которое будет просто повреждать образец.

А вот сканирующий туннельный микроскоп на коленке сделать значительно проще. Зондом может быть любая достаточно тонкая проволока.

Механическая часть у обоих типов микроскопов требует приблизительно одинаковых допусков (нанометры).

[mistergrim]

Вот, поэтому несмотря на трудности и ждём!
Особенно надписи «привет, хабр» атомами ксенона, например.

[kassini_90]

Механическая часть у обоих типов микроскопов требует приблизительно одинаковых допусков (нанометры).

По моему опыту для этих микроскопов не требуется нанометровая точность механических деталей, т.к. позиционирование зонда АСМ или СТМ над исследуемым объектом осуществляется пъезоэлементом, который подводит зонд с нанометровой точностью через обратную связь. Грубая подводка зонда происходит с помощью шагового двигателя.

[reactos]

Всё верно, но присутствует проблема с компенсацией теплового расширения всех элементов микроскопа. Надеюсь, что в будущем найду какой-нибудь экземпляр и сделаю подробный пост/видео на эту тему

[qbertych]

Зонды для АСМа самому никак не сделать. Купить можно (например, здесь), но для гаража дороговато будет.

[enclis]

330$ не так уж и дорого для тех кто собирает АСМ у себя дома. А вообще зонды есть и за 85$+доставка (скидка закончится через 17 часов), и даже вплоть до бесплатных образцов от Bruker.

[enclis]

Было сделано больше 2.5 лет назад и выложено на instructables. По его мотивам даже появился кит за 3k$. Есть ещё проект Open AFM, который вырос из LEGO2NANO. Всё-таки АСМ проще чем СЭМ. СТМ тоже уже был сделан год назад.

[koreec]

1) До глубокого вакуума вы его не откачаете, максимум, что вам даст диффузионный насос — 1E-6 Torr.
2) Без родного компьютера (рабочей станции) и родного софта вам его не запустить. А спаять альтернативный блок управления в гараже — нереально.

[Neuromantix]

Моему знакомому тоже все говорили: «Лазер на парах меди дома не запустить». однако запустили.

Заголовок спойлера

[3aicheg]

— Ну что, Оби-ван, переходишь на Тёмную Сторону?
— Нет, никогда!
— Ну, ты сам напросился. Прогревай лазер.

[jar_ohty]

Да, наблюдал я (через страницу ВК) весь этот процесс запуска почти в реальном времени, это было эпично. Но все же лазер на парах меди — это гораздо проще, чем электронный микроскоп.

[Neuromantix]

Очень сильно будет зависеть от разграбленности микроскопа и наличия новых технологий. Например, выбросить диф, воткнуть турбик — сразу полсарая вакуумных граблей ушло. а вот если магнитная оптика побита — то все становится куда печальнее.

[reactos]

Лазер на парах меди — интересная штука.

Для этого проекта я решил восстановить систему с дифнасосом, хотя турбомолекулярный обзавёлся для будущих проектов.

Там много того, что может опечалить: и электромагнитные линзы, и высоковольтный ввод. Но — увидим всё вместе с вами, как говорят LIVE :-)

[reactos]

Это 70-е года, докомпьютерная эпоха в микроскопах. Тем не менее, вся электроника от него утеряна безвозвратно

[jar_ohty]

У нашего JEOL (не помню, 50A он был или нет, но тех же времен) был-таки компьютер. Что-то PDP11-образное, судя по кодам процессора, размером с модуль для 19" стойки, к которому прилагался терминал в виде пишмашинки со встроенным приводом для записи/чтения перфоленты.

[reactos]

А что с ним стало?

[jar_ohty]

Я из той лаборатории ушел три с лишним года назад, почти сразу как защитился, а вслед за мной разбежались и все остальные. Так что даже не уверен, существует ли еще тот микроскоп.

[DrPass]

Насколько я понимаю, там никакой стыковки с компьютером не предполагается. У них только электронная пушка и отклоняющая система осталась. Может быть, ещё и блок ФЭУ. Конечно, выяснить параметры и того, и другого будет нелегко, но вполне реально. И насколько я помню, анодное напряжение на пушке у электронных микроскопов что-то порядка 30 киловольт, т.е. теоретически можно прикрутить высоковольтную часть от большого цветного телевизора. Что касается вакуума, турбомолекулярный насос официально купить проблематично, лучше эти деньги на новый автомобиль потратить. Но наверняка на задворках НИИ и заводов их можно раздобыть из списанного оборудования по-дешёвке. Это всё-таки более распространённый девайс, чем электронно-оптическая колонна.

[lexxair]

«Что касается вакуума, турбомолекулярный насос официально купить проблематично»
почему это?

[DrPass]

Потому что они дорогие до безобразия.

[lexxair]

я вас понял, что «официально частному лицу их не продадут» и очень сильно удивился.

[reactos]

Но вообще такое возможно. С физлицами не все хотят работать, в силу каких-то причин

[gotch]

Надеюсь, сибирская язва в этом микроскопе не бывала, до того как он попал к вам.

[reactos]

У меня были такие опасения, но во-первых, если вдруг забыть про раздолбайство, то вообще контаминированное оборудование должны утилизировать особым образом. Во-вторых, живые споры опасных микроорганизмов без предварительной обработки плохо видны, поэтому микроскописты всегда используют фиксацию и т.п. В третьих, на всякий случай, я все же соблюдаю меры предосторожности и дезинфекции :)

[Vjatcheslav3345]

Для информационной подержки можно обратиться на http://www.vacuum.ru/vacuum.html (и поискать аналогичные ресурсы в англоязычном интернете, например: http://www.rms.org.uk/ (The Royal Microscopical Society — Королевское Микроскопическое Общество)), с технической частью работ (подготовить чертеж, заказать или найти деталь, учесть различные тонкости) — могут помочь на http://www.chipmaker.ru/forum/185/
Основы работы — https://www.fei.com/introduction-to-electron-microscopy/
Микроскописты вообще водятся здесь — http://www.microscopist.ru/
а также на сайтах и форумах основных их мировых производителей:

Carl Zeiss NTS GmbH — Германия
FEI Company — США (слилась с Philips Electron Optics)
Hitachi — Япония
JEOL— Япония (Japan Electron Optics Laboratory)
Tescan — Чехия
Delong Group
KYKY — Китай
Nion Company — США
FOCUS GmbH — Германия
ОАО «SELMI» — Украина

На Хабре и Гиктаймсе вам помогут с электроникой и программами (можно ещё что нибудь попробовать выпросить и у производителя микроскопа:)).

Ну и самое главное — не забывайте писать статьи о ходе работ на Гиктаймсе…

[Vladusch]

FEI Company по сути и есть, точнее была, Philips Electron Optics. C сентября этого года FEI Company принадлежит Thermo Fischer Scientific.

[reactos]

Спасибо, Вячеслав. Жаль, что microscopist.ru совсем теряет активность.

Ну и самое главное — не забывайте писать статьи о ходе работ на Гиктаймсе…

В этом весь интерес проекта, как опенсорс — сделать не только для себя, но для интересующихся людей тоже.

[delvin-fil]

По поводу возможной цены. JSM-840, произведенный в 1984 году и стоивший тогда 188 000 USD, был предложен пару лет назад на американской барахолке для продажи за 6000 USD.

Ничего себе «игрушка». Серьезная вещь!
Ждем продолжения, было интересно.

[stripe]

Ну как сказать… Такое старое оборудование университеты могуд продавать даже за $1 + самовывоз. Но вот вывоз тоже будет стоить не мало.

[acin]

Бэн Краснов как-то строил электронный микроскоп у себя в мастерской. Даже с объяснениями. Может найдете чего полезного.

[reactos]

Конечно, я все видео Бена посмотрел, для вдохновления и информации.

[bars_arseniy]

Как-то не очень красиво писать в конце статьи, что это первая часть.
В начале статьи создаётся впечатление, что будет полное описание, а тут бах и всё.
Напишите в заголовке, что это часть первая.

[Jeditobe]

А вы не думаете, что микроскоп еще не до конца восстановлен? Может быть, автор ищет единомышленников.

Ну да, вы разочарованы, но ведь автор вам ничего не должен, он и так уже принес весьма солидный пласт относительно уникальной информации вам на досуг.

[SandroSmith]

Конечно, никто никому ничего не должен. Однако замечание вполне резонное, а выполнение займёт от силы пару минут.

[reactos]

Никоим образом не хотел этим огорчать читателей.
Для удобства я планирую вставлять в конец этой статьи ссылки на все новые части, чтобы эта статья стала главной. Ну и бритву Оккама никто не отменял :-)

[borovikmotion]

у нас в универе был аналогичный микроскоп. Смотрели на нем кристаллы в курсе «нанохимия». Результаты можно было посмотреть в виде

дифракционной картины

и

изображений кристаллов

Очень интересно посмотреть что у вас получится

[reactos]

Красиво! Очень мотивирует продолжать работу, хотя её достаточно много.

[AntonVodyanoy]

http://xn----7sbam6aiqfmx.xn--p1ai/pribor/38112
его до 2013 года выпускали судя по этому сайту.

[Linder666]

Что за атомы «сфотографированы» в посте? И атомы ли это вообще? Слишком упорядоченная структура, имхо

[reactos]

Над фото есть ссылка на страницу, где есть описание

[Jeditobe]

Слишком упорядоченная структура

Кристаллическая решетка называется.

[aso]

Вах! Какая вестчь!

[volero]

Почему не упомянут FIB?
Конечно применение немного другое, но изображение этим методом тоже получают.

[reactos]

Я специально не стал перегружать введение. Всё-таки сфокусированный ионный пучок и электронный луч — разные вещи. Но приятно видеть, что в комментариях кто-то знает, что такое FIB :)

[reactos]

Вообще, у меня есть идея снять серию полностью в видео-формате. Если что, то будет тут

[DmitryCyberzone]

А у меня есть электроника микроскопа. Своя разработка, память/ацп на плис, развертка на scenix48 + dac, усилители катушек на УНЧ :)
интерфейс — витая пара
Картинко прожженного анода:

[reactos]

О, это очень интересно! Можете сказать, почему именно ПЛИС и Scenix?
Если есть возможность поделиться схемами, то это очень поможет.

[DmitryCyberzone]

Плис был выбран из-за засовывания схемы микроскопа на простой логике. Мне дали схему микроскопа ЛЭТИ. 41 стр. мелким убористым шрифтом на корпусах стандартной логики.
Я в этом ничего не понимал, просто смотрел схему и переводил в ПЛИС. По мере понимания схемы, решил все выкинуть и сделать по-своему.
Scenix48 был взят, т.к. логика развертки была больше микроконтроллерная, а не ПЛИС (не лезла развертка в altera EPM3512AQC208). При этом не хватало скорости микроконтроллеров pic. Взял scenix48 — это pic контроллер, только на 50 мгц. и одна команда за 1 такт (pic 4 такта на команду).
Сейчас, конечно, все бы делал на фпга. Было это лет 12 назад…
Схему ЛЭТИ микроскопа могу дать, но лучше в личку и там 13 метров картинок.
Если у вас еще нет своей электроники, то можно попробовать пообщаться, направление интересное, хоть я и отхожу от науки :)
Бабло победило зло науку во мне. Шутка.

[reactos]

Спасибо за пояснение, теперь всё понятно.

Электроники нет, думаю сделать что-то на современных микроконтроллерах. С FPGA настолько хорошо не знаком, поэтому не уверен, что с неё смогу начать.

Бабло победило зло науку во мне. Шутка

У меня немножко наоборот, только недавно появилась возможность позаниматься чем-то для души, и начать публиковать статьи о том, что уже сделано.

[prophet_roshak]

Когда я в ЛЭТИ учился, подрабатывал в отделе который восстанавливал Сумские РЭМы. Насколько я помню, собирали развертки на 4 альтерах EPM3128; управлялось все через ПК спец платой с ISA слотом :)
Я в основном занимался управлением вакуумной системы, то что тогда писалось на Z80 ассемблере, сейчас делается за 1-2 дня на ПЛК :)

С удовольствием бы посильно поучаствовал, в теории даже могу получить консультации у моего тогдашнего руководителя :)

[ra3vdx]

Технологическая археология)
Одни электронные микроскопы восстанавливают, другие прошивки космических аппаратов, третьи — занимаются реверс-инжинирингом схемотехники микросхем под микроскопом. Подозреваю, что занятие жутко увлекательное.
А, к слову, вспомнил о чудесном посте об индустриальной археологии.

Спойлер

Корпоративная память бывает двух видов: люди и документация. Люди помнят, как вещи работают, и знают, почему. Иногда они записывают эту информацию куда-нибудь и хранят свои записи где-нибудь. Это называется «документация». Корпоративная амнезия действует точно так же: люди уходят, и документация исчезает, гниёт или просто забывается.

Я провёл несколько десятилетий, работая в большой нефтехимической компании. В начале 1980-х мы спроектировали и построили завод, который переделывает одни углеводороды в другие углеводороды. За следующие 30 лет корпоративная память об этом заводе ослабла. Да, завод всё ещё работает и приносит фирме деньги; техобслуживание производится, и высокомудрые специалисты знают, что им надо подёргать и куда пнуть, чтобы завод продолжил работать.

Но компания абсолютно забыла, как этот завод работает.

Это произошло по вине нескольких факторов:

Спад в нефтехимической промышленности в 1980-х и 1990-х заставил нас прекратить принимать на работу новых людей. В конце 1990-х, в нашей группе работали ребята в возрасте младше 35 или старше 55 — с очень редкими исключениями.
Мы потихоньку перешли на проектирование с помощью компьютерных систем.
Из-за корпоративных реорганизаций нам пришлось физически переезжать всем офисом с места на место.
Корпоративное слияние несколькими годами позже полностью растворило нашу фирму в более крупной, вызвав глобальную перестройку отделов и перетасовку кадров.
Индустриальная археология

В начале 2000-х я и несколько моих коллег вышли на пенсию.

В конце 2000-х компания вспомнила о заводе и подумала, что было бы неплохо сделать с ним что-нибудь. Скажем, увеличить производство. К примеру, можно найти узкое место в производственном процессе и улучшить его, — технология-то эти 30 лет не стояла на месте, — и, может быть, пристроить ещё один цех.

И тут компания со всего маху впечатывается в кирпичную стену. Как этот завод был построен? Почему он был построен именно так, а не иначе? Как именно он работает? Для чего нужен чан А, зачем цеха Б и В соединены трубопроводом, почему трубопровод имеет диаметр именно Г, а не Д?

Корпоративная амнезия в действии. Гигантские машины, построенные инопланетянами с помощью их инопланетной технологии, чавкают, как заведённые, выдавая на-гора груды полимеров. Компания примерно представляет себе, как обслуживать эти машины, но понятия не имеет, что за удивительное волшебство творится внутри, и ни у кого нет ни малейшего представления о том, как они создавались. В общем, народ даже не уверен, что именно надо искать, и не знает, с какой стороны следует распутывать этот клубок.

Отыскиваются ребята, которые во время строительства этого завода уже работали в фирме. Теперь они занимают высокие должности и сидят в отдельных, кондиционированных кабинетах. Им дают задание найти документацию по означенному заводу. Это уже не корпоративная память, это больше похоже на индустриальную археологию. Никто не знает, какая документация по этому заводу существует, существует ли она вообще, и если да, то в каком виде она хранится, в каких форматах, что она в себя включает и где она лежит физически. Завод проектировался проектной группой, которой больше нет, в компании, которая с тех пор была поглощена, в офисе, который был закрыт, используя методы до-компьютерной эпохи, которые больше не применяются.

Ребята вспоминают детство с обязательным копошением в грязи, закатывают рукава дорогих пиджаков и принимаются за работу.

[vesper-bot]

М-да, после миграции с гиктаймс на хабр и ещё чего-то содержание сломалось. Почините, пожалуйста.