Комментарии 80
Очень круто, планировал создать подобную установку, даже пластинчатый насос купил, масло и вакуумную резину на прокладки. А дальше пока дело застопорилось: нельзя тут купить диффузионник за адекватную цену. Да тем более такого размера. Он может, и не сложней самогонного аппарата, но без доступа к TIG сварке имхо, соорудить его будет очень проблематично и не факт, что получится.
Потрясающе! снимаю шляпу! Кардры насоса с томографа - бомбические.
Прямо сейчас жду как с алика приедут разные фитинги-шмитинги на KF25 - и в ноябре буду свою вакуумную установку магнетронного напыления собирать на базе остатков вакуумной колонны от ВУП-4. Там родной дифузионник НВДМ-160, но мне повезло прикупить с японии турбовак Pfeiffer TMU261
Но у меня цель другая - напылять металлы и оксиды, да сделать микросхему. Там вакуум послабже нужен. Хотя трубки из свинцового стекла тоже можно будет освоить по ходу дела...
К сожалению, в моих запасах не было специальных резиновых пропускные кольца (уж не знаю как их правильно звать), поэтому я сделал их сам.
Называются "гермоввод" или "кабельный ввод".
Начальный обзор типов вакуумных насосов не не полон без водоструйных, самых простых по исполнению. Правда они по остаточному давлению точно не подойдут, как и остальные ~90% типов насосов.
Благодарю за ликбез! Я сознательно многое опустил именно потому, что оно по тем или иным причинам малоприменимо.
Про гермовводы в вакууме.
Не делают так в вакуумных системах и в системах под давлением.
В чем проблема? Будет потеря герметичности через кабель. Внутри кабеля. По этому делают проходные изоляторы. Под один проводник или групповые. Упрощенно это выглядит так. Металическая втулка, которая вваривается или на уплотнении сажается на корпус, в которую вставлены проводники , которые залиты компаундом или стеклом. А кабели к этим проводникам распаиваются снаружи камеры и внутри камеры.
Спасибо за веру в меня, постараюсь оправдать! : ) Поздравляю с постройкой крупной ступени на ПУТИ, выглядит впечатляюще! И да, к Вам коллега вопрос, как к специалисту по диффузионным насосам -- можно ли в нем получить вакуумное масло из обычного вазелинового, дав поработать самому на себя?
Да какой я там спец. Так, нахватался чего-то. Я сомневаюсь, что получится. Мне не удалось сходу найти данных, какое давление насыщенных паров у вазелинового масла. Думается, что недостаточно низкое. Именно этим давлением будет всё ограничиваться.
Поскольку вазелиновое масло есть продукт непостоянного состава, а ТУ и ГОСТ не устанавливает давление насыщенных паров вазелинового масла как квалификационный критерий, то логично что найти этот критерий сложно. Исходя из данных по отдельным составляющим (парафинам) - это где-то 1-4 Па минимум при 20 град (если считать по нормальным парафинам С9-15)- но в других источниках на 2 порядка больше, скорее всего где-то ошибка в размерностях. С. Мне все равно этого хватало, но мне супервакуум был не нужен, но я кормил этим маслом хороший форвакуумник, типа отого беленького на фото, но мой был желтый и производства СССР (название забыл увы).
Да какой я там спец. Так, нахватался чего-то.
Ну так вот-с, будущий профессор Борменталь... : )
Он вроде не был профессором.
Это да, не был. Это часть диалога, когда они, кажется, под коньячок с лимончиком обсуждают пути дальнейшего процветания Шарикова... Точная цитата -- «Ну, так вот-с, будущий профессор Борменталь: это никому не удастся. Кончено. Можете и не спрашивать. Так и сошлитесь на меня. Скажите, Преображенский сказал. Финита»
Ну, по ГОСТу вазелиновое масло не содержит фракций с Ткип < 360 С, вам такое подходит?
Не забываем призывать в тред @videoelektronic, @BarsMonsterс распаковкой турбомолекулярного насоса и @reactosс восстановлением электронного микроскопа JEOL.
Спасибо, но я не знаю, что тут можно прокомментировать? Человеку за его увлечение и старания респект. Молодец, одно слово!
Спасибо за похвалу! Очень приятно слышать это от человека настолько подкованного в теме вакуума как вы. Читал ваши статьи - чрезвычайно интересно.
Однако, почему то в комментарии к недавним моим статьям заходят преимущественно невежественные хамы и устраивают охаивание. Поэтому я вас приглашаю к себе в блог, что бы было больше адекватных комментариев.
Совет, кстати, возник. Не знаю, придумали ли вы зажим для штенгелей своих ламп. Такой зажим очень важен подключения стеклянных ламп к откачной системе. Если интересно, то могу у себя сделать пост по этому поводу с фотографиями и чертежом.
Так же, для откачки ламп очень важна т.н. "термовакуумная обработка". Т.е. лампа при откачке должна быть обязательно нагрета до температуры 400-500 градусов Цельсия (в зависимости от сорта стекла). Иначе вакуум там после отпая не сохранится приемлемый.
Это было бы очень здорово! Я как раз подозреваю, что у меня с этим проблемы. Вообще, после того, как я написал эту статью, а было это пару недель назад, и приступил к практике, проблем вылезло много. Я бы с удовольствием их с вами обсудил, если можно, конечно.
По картинкам ясно?
Если словами. То делается отверстие с седлом для специальной мягкой "вакуумной" резины. Резиновый вкладыш-кольцо вставляется в отверстие. Внутренний диаметр кольца должен быть чуть больше (на доли миллиметра), чем диаметр зажимаемой стеклянной трубки. Дальше, резьбовой гайкой это всё сжимается через прокладку-кольцо.
Да, идея понятна, спасибо. Для закрепления ПМТ-2 я пользовался немного другим устройством, вот такая штука:
Там внутри есть резинка но она значительно тоньше той, что на ваших фото.
Для закреплиния самой лампы я использовал вот такую штуку:
На штенгель я надевал обрезок силиконовой трубки и сдавливал гайкой, металлические вставки при этом я не использовал, т.к. с ними вообще не получалось герметизировать что-либо. Думаю, что такой вариант не годится, но сейчас у меня другого нет, увы. Я не очень представляю, где искать вакуумную резину, если честно.
Всё прочитал, как говорят, "как бальзам на душу". Если чем-то смогу быть полезен - буду :-)
В диффузионниках раньше часто использовали не масло, а ртуть, я такие насосы видел, но слава богу с ними не работал. Характеристики у них кстати отличные, но дышать парами ртути приветствуется еще меньше чем парами масла. У нас на установках на высокий вакуум стояли в основном магниторазрядные насосы, разновидность сорбционных. Стартовать они тоже могут только с форвакуума, но зато сами по себе выхлопа не имеют, в отличие от турбовака, и потому не требуют постоянной работы тарахтелки в виде роторного форнасоса. Если им в ловушку залить жидкого азота, то они качают тоже весьма и весьма неплохо.
Похоже, что зря я не купил старенький КТ аппарат. Полезная вещь в хозяйстве, оказывается!
В качестве гипотезы, не могут ли создать глубокий вакуум простые поршневые насосы включенные ступенями друг за другом? Ну понятно что 1-2 ступени дадут слабое разряжение, но каждая последующая ступень будет будет углублять вакуум. И каждая последующая ступень будет работать во всё более облегченном режиме, так как не нужно продавливать давление сравнимое с атмосферным, механические нагрузки становятся исчезающе малыми. Можно изготовить типовой поршневой или мембранный насос и соединять их последовательно. Минусы конечно есть, это громоздкое решение. Особенно если механизм для снижения утечек поместить работать в вакуум предыдущей ступени. И точек отказа становится больше. Возможно есть фундаментальное ограничение на механический насос. Хотя кажется что поршню все равно в каком режиме работать, например вход 10 мбар выход 100 мбар, или у последующих ступеней вход 0.1 мбар выход 1 мбар. Просто геометрически обусловленный принцип исходя из соотношения V1/V2. По крайней мере пока газ себя ведет как газ, способный к перекачиванию, а не отдельные атомы в пространстве.
Зато в домашних условиях такой насос из 10 или даже 20 простых однотипных ступеней вполне реально изготовить. На порядки проще чем турбину на 80 000 об/мин. И производительность будет высокой, так как перепад давлений на каждой ступени небольшой, каждая ступень достаточно быстро выйдет в рабочий режим создав максимально возможный конструктивно перепад давлений.
Не получится. Всякие турбомолекулярные, диффузионные и прочие насосы рассчитаны на откачку газов, в которых расстояние свободного пробега каждой молекулы газа велико. А так как молекулы газа носятся с огромными скоростями по камере, то обычные поршневые насосы для них - что застывшие во времени статуи, они просто от поршня оттолкнутся обратно в камеру, причём многократно.
Так что вариантов немного - либо выталкивать молекулы из камеры с огромной скоростью (турбомолекулярные), либо уменьшать их кинетическую энергию (диффузионные), либо связывать молекулы чем-то (ионные, сорбционные)
По крайней мере пока газ себя ведет как газ, способный к перекачиванию, а не отдельные атомы в пространстве.
Вот именно до этого уровня откачивает один хороший форвакуумный насос - 1..0,1 Па (0,01..0,001 мбар) примерно. Ещё одна форвакуумная ступень уже не поможет
Да пусть отталкиваются, главное что статистически в объеме их остается очень много.
"в 1 кубическом сантиметре воздуха при нормальных условиях содержится примерно 2.7×10^19 молекул газа"
Когда поршень достигает максимального объема, клапан открывается и давление уравнивается с общим объемом, 10^16 молекул это обеспечат, а большой пробег молекул ускорят выравнивание давления. Клапана закрываем, поршень сжимаем в 10..100 раз, чем больше тем лучше, и открываем клапан в камеру с более высоким давлением, тут вообще не важно что молекулы будут слабо взаимодействовать друг с другом, чисто статистически 2 связанных объема уравновесят давление и клапан можно закрывать и повторять цикл. Теоретически процесс будет работать даже если 1 молекула останется.Рано или поздно попадет в поршень и будет выкинута в камеру с более высоким давлением. Может и обратно попасть, но вероятность этого ниже, так как в камере с маленьким объемом она задержится на время пропорционально меньшем.
Вариантов немного, если требуется компактное решение и технологически простое. Тут обычное решение отлично подходит, первая ступень снизила давление в 1000 раз (за счет сложной конструкции, чтобы "паразитный" объем поршня к нулю свести и высоких механических нагрузок на поршень что делает насос дорогим и шумным). А далее работаем с почти вакуумом. И тоже если требования что второй ступенью обеспечить сразу 0.001 Па, то оборудование сложное и дорогое.
Что-то похожее в разделении изотопов. Одной ступенью разделить не получается, поэтому процесс повторяют сотни раз последовательно на стандартных типовых устройствах.
Не похоже на дешёвое, "домашнее" решение. Поршни нужны большие, сравнимые с размером камеры, степень сжатия должна быть очень высокой. А самое главное - клапана, должны быть очень большие, если вы не хотите ждать вечность и множество холостых раундов работы установки (не зря турбомолекулярные насосы устанавливают как можно большие по размеру и как можно ближе к рабочему объёму камеры и с большим окном, чтобы эффективнее работали). Сделать большие вакуум-плотные клапана - это нетривиальная задача. Да и поршни такие же должны быть.
В маленьком объёме тоже такое можно сделать, но цена - время. Смысл от установки, если она, в лучшем случае, неделю откачивать будет объём рабочей камеры?
Поршни не нужны большие, можно у маленьких поршней частоту хода повысить, все равно на них нагрузки мизерные, только трение о стенки. Разряженный газ не создает особого сопротивления. Степень сжатия можно всего 10 сделать, просто потребуется больше ступеней. Клапана непонятно, вроде дальность полета молекул больше и газ вполне текучий останется. Но если нужно клапана можно большие делать, на них почти нет нагрузок.
Вакуум плотности высокой не нужно, так как перепад давления на каждой ступени небольшой и небольшая негерметичность не унесет много газов на предыдущую ступень (для чего и делаем большие клапана).
По скорости откачки как-раз многоступенчатая система быстрее будет работать. КПД каждой ступени выше, почти весь объем поршня будет передан на верхнюю ступень. Ну и размеры и конструкцию каждой ступени можно оптимизировать под ожидаемое давление. В отличие от универсальных одноступенчатых насосов, где всё сложно, с одной стороны вакуум, с другой конденсат от сжатия и нагрев газов.
Там будет недостаточное уплотнение, что бы шагнуть в давления ниже 1 Па. Обычно уплотнение в механическом насосе достигается маслом, но у масла тоже есть своё давление насыщенных паров. У уплотнительных масел оно как раз в районе 1 Па. А для поршневого насоса масла надо очень много. Отсюда, все механические системы для высокого вакуума делаются либо вообще без масляными, либо с минимальным использованием масла только для подшипников (Типа турбомолекулярных систем или систем Рутса).
Я так понимаю речь о перепаде давлений 100 000 Па и 1 Па, то есть уплотнения подвижных механизмов должны противостоять давлению 99 999 Па. Если ступень находится при давлении 1 Па и откачивает поршнем до 0.1 Па из последующего бака, то требования к уплотнениям весьма условные. На поршень действует всего 0.9 Па перепад давления что не даст больших утечек даже при наличии небольших щелей. И масло не требуется, так как нет ни нагрузок больших ни требований к герметичности. У многоступенчатой системы есть свои плюсы.
Очень интересно. В первом сообщении вы осознаете что вы дилетант в вопросе, и просите прокоментировать свою идею, в комментарии приходят эксперты и говорят что оно не срабоает, после чего вы начинаете их убеждать что сработает. В чем прикол?
Да не, это как раз нормально, пока идет аргументация, это позволяет разобрать принципиальную конструкцию и выявить её слабые стороны. Примерно как защита проекта или конструкции. Главное, оставаться при этом в рамках обсуждения по существу...
Защита проекта выполняется не дилетантом.
Что-то я тут уже потерял суть обсуждения вопроса ))
Кем угодно выполняется. Например студентами или учащимися техникумов.
Ну очевидно же, что если школьник начнет рассказывать про свой проект вечного двигателя в университете, никакой защиты не получится. Ну потому что нечего обсуждать, какие бы не были аргументы у школьника.
Максимум ему можно обьяснить, почему это работать не будет, и то один раз: после того, как он начнет по второму кругу убеждать в своей идее, ему скажут "мальчик, иди отсюда".
Советую вам прочесть про различные режимы течения газов. https://vacuumpro.ru/osnovy/rezhimy-techeniya-gaza Тогда вы узнаете, чем отличается ламинарный режим течения газа от молекулярного, и поймёте, что молекулярный режим течения газа - это чисто математическая статистика распределения концентрации молекул газа в объёме, когда молекулы 99% и более только лишь со стенками сосуда взаимодействуют. Соответственно, ваши поршни будут лишь толкать молекулы, но не сжимать газ.
Толкание молекул и есть сжимание газа. Если молекула одиночная летала по поршню и стукалась 1 раз в секунду о стенки это одно давление. После сжатия поршня начала стукаться о стенки 1000 раз в секунду это другое давление. Резкого перехода в от одной модели к другой нет.
Даже по вашей ссылки читаем, газ точно так же течет из области высокого давления в область низкого давления, даже лучше, ниже вязкость газа, соответственно поршень будет точно так же работать:
Молекулярное течение характеризуется столкновениями молекул со стенками трубопровода, а не с другими молекулами газа. Скорости потока пропорциональны разности давлений на концах трубы, а также обратной величине квадратного корня молекулярной массы газа. Зависимость величины потока от вязкости начинает уменьшаться, потому что межмолекулярные столкновения становятся менее частыми. При значениях давления, достаточно низких для того, чтобы средняя длина свободного пути молекул была в несколько раз больше диаметра сосуда или канала, молекулы мигрируют по системе свободно и независимо друг от друга.
вы изобрели турбомолекулярный насос или более простой насос Рутса. В насосе Рутса поршни изменены до "гантелей", которые вращаются встречно с малым зазором. Очень большая скорость откачки достигается, но до давлений примерно 10 - 0,01 Па, дальше уже газ через зазоры успевает за время оборота "гантели" протечь назад.
А если последовательно установить насосов Рутса 10 штук и более? Перепад давления будет небольшой на каждом насосе и каждая ступень будет понижать давление. По соотношению цена/качество может и не рационально будет, по сравнению с другими насосами. Но работать должно. То есть на с одной стороны 0.01 Па, с другой 0.005 Па. Условия работы намного более простые, чем при перепаде давления в 100 000 Па, когда перетекать обратно будет намного больше. В описании насосов указано что они работают без масла, значит можно достаточно чистый вакуум ими обеспечить, без загрязнения маслом.
Во-первых никто не научился герметизировать плунжерные пары под вакуумом порядка 10-6 Па и ниже. Засим можно и кончить, но есть ещë проблемы.
Во-вторых, даже если вы обеспечите компрессию на ступени 100, что очень дофига для газовых сред, вам их понадобится 4-5 штук. С отдельным каскадом мнханизмов газораспределения, т.к. вы сами понимаете, что в столь разреженных средах никакие обратные клапана работать не будут.
В-третьих, перекачивать вакуум долго, о чем уже вам написали. И ждать выравнивания давления при перекачке из одной ступени в другую среды с давлением 10-8 Па вы будете...очень долго.
На плунжерной паре будет мизерный перепад давления, если каждая ступень понижает давление в 10 раз, то с одной стороны у нас давление 10-5 Па с другой стороны 10-6 Па, утечка будет небольшая, так как перепад давления маленький.
Ждать выравнивания давления как-раз придется меньше, так как у каждой ступени достаточно высокий КПД, то есть каждый поршень достаточно много захватывает по объему и мало возвращает назад и работает почти в холостом режиме.
Вам же уже объяснили, что в ситуациях, когда длина свободного пробега частицы сопоставима или превышает размеры камеры, среда теряет присущие газу текучие свойства из-за отсутствия усреднения импульса)
У вас вместо среды, подчиняющейся уравнениям газодинамики - отдельные частицы, двигающиеся согласно законам Ньютоновской механики, с ~упругими соударениями о стенки камеры. И надо ждать, пока почти все они доотражаются до того, чтобы пролететь через проходное сечение клапана. Там, кстати, начинаются уже такие приколы, что можно создавать даже некоторую разность давлений статически, за счет камер хитрой формы, по типу бутылочной мухоловки.
По поводу разницы давлений на цилиндре: вы хотите делать каскад из double action плунжерных пар? А как вы их приводить будете, вы шатун же не сможете туда вставить, да и в целом любой механический привод исключается, т.к. требует герметизации с атмосферой. Электромагнитно? Можно, конечно, но бюджетностью и простотой тут уже и не пахнет. Заодно можете попрощаться с механическим ГРМ, по той же причине. Соленоидные клапана, причем большого проходного сечения, чтобы не так сильно замедлять перераспределение частиц. В таком виде оно, скорее всего, даже как-то заработает, но очень дорого и с низкой производительностью.
Даже при наличии 1 молекулы ее вполне можно откачать механическим насосом с поршнем. Рано или поздно она попадет в поршень, после уменьшения объема почти до нуля и открытия клапана молекула перелетит в другую камеру, так будет часто переотражаться от стенок небольшой камеры и рано или поздно перелетит в большую камеру. Может и обратный процесс пройти, но вероятность этого в тысячи раз ниже. То есть если у нас есть поршневой насос и 2 камеры в которых летает 1 молекула, она с вероятностью в 1000 раз большей будет на стороне высокого давления. Что соответствует поведению обычного газа. Тут можно нарисовать анимацию и собрать статистику по вероятности процесса.
В обычном газе где 10^19 молекул в одном сантиметре кубическом таких проблем нет, и при снижении давления в 10 000 раз остается 10^15 молекул, что по сути тот же газ. Это далеко от модели с одиночными молекулами, а то что они между собой не сталкиваются не имеет особого значения, все равно статистически будут попадать в клапаны и поршни.
Ну или можно другой эксперимент мысленно провести, берем емкость с газом 1 литр и помещаем в космосе в вакуум, выпуская газ через шланг диаметром 1 мм. При снижении давления до 1 Па откачка газа практически прекратится получается. То есть перепад давления столь малый, что ждать снижения давления можно уже весьма длительное время. Чтобы ускорить процесс нужен шланг сечением 10*10 мм в 100 раз больше, а лучше еще больше.
По конструкции насоса механический привод нужно поместить в вакууме, поршень не должен быть в атмосфере, кроме самого первого, остальные работают в емкостях где предыдущая ступень уже создала разряжение. Это в тысячи раз снижает требование к герметичности подвижных соединений. Электромотор можно поместить в вакуум, а можно магнитную муфту сделать как в магнитной мешалке. Соленоидные клапаны это не те что держат мегапаскали, там усилия в доли грамма, это могут быть кусочки фольги, а электромагнит это 1 виток проводка толщиной 0.1 мм. Ну или механическое управление через коленвал как поршни автомобиля. Но тоже механизм из кусочков материала толщиной с фольгу, перепад давление небольшой.
В общем тема для эксперимента есть. Вроде всё просто кроме прибора для измерения столь низкого давления.
Просто реализуйте идею. Посмотрите сами результаты. Толку спрашивать советы у других людей, если вы уже решили, что ваша идея хорошая
У метода свои плюсы и минусы. Такого что вот идея вообще нерабочая не выявлено. А эффективность работы на давлениях ниже 1 Па в домашних условиях не проверить или нужно погружаться в тонкости измерения низкого давления, что сложнее самого насоса может быть
http://book.sarov.ru/wp-content/uploads/2020/11/IHISM-12-2013-20.pdf
поршень не должен быть в атмосфере, кроме самого первого, остальные работают в емкостях где предыдущая ступень уже создала разряжение.
Это уже не вакуумный насос а бутылка Клейна с лентой Мёбиуса.
Даже при наличии 1 молекулы ее вполне можно откачать механическим насосом с поршнем. Рано или поздно...
Так и пишите в паспорте в графе "производительность" - рано или поздно откачает)
В обычном газе где 10^19 молекул в одном сантиметре кубическом таких проблем нет, и при снижении давления в 10 000 раз остается 10^15 молекул, что по сути тот же газ.
Если вы снизите давление в 10 000 раз от атмосферного - вы получите всего-то 10 Па. Такое давление можно получить поршневым насосом, да, но его намного проще получить одноступенчатым китайским пластинчато-роторным насосом за 100 евро, зачем вы изобретаете велосипед? Речь про остаточные давления турбомолекулярного или пародиффузионного насосов, а это ещё на 7-9 порядков ниже.
По конструкции насоса механический привод нужно поместить в вакууме, поршень не должен быть в атмосфере, кроме самого первого, остальные работают в емкостях где предыдущая ступень уже создала разряжение. Это в тысячи раз снижает требование к герметичности подвижных соединений. Электромотор можно поместить в вакуум, а можно магнитную муфту сделать как в магнитной мешалке.
Привод целиком поместить в вакуум? Ну, в теории можно, на практике советую посмотреть на кривые Пашена. И с механическим приводом вы даже компрессию 10 никогда в жизни не получите на обе стороны. Я бы сказал, что внешний магнитный привод и то проще будет.
Соленоидные клапаны это не те что держат мегапаскали, там усилия в доли грамма, это могут быть кусочки фольги, а электромагнит это 1 виток проводка толщиной 0.1 мм.
Вы почему-то думаете, что единственной вашей проблемой будут силы и моментальные прочностные характеристики. За это как раз не переживайте, пока вы не пытаетесь делать большие объемы и сечения, большие силы вам не грозят. Основной вашей проблемой будет (электро)механическая сложность и большое число число движущихся, в том числе знакопеременно, деталей.
Понимаете, проблема не в принципиальной схеме, как-то работать ваша конструкция будет. Проблема в том, что она в итоге максимально далека от:
Зато в домашних условиях такой насос из 10 или даже 20 простых однотипных ступеней вполне реально изготовить. На порядки проще чем турбину на 80 000 об/мин. И производительность будет высокой, так как перепад давлений на каждой ступени небольшой, каждая ступень достаточно быстро выйдет в рабочий режим создав максимально возможный конструктивно перепад давлений.
по сравнению даже с турбомолекулярным насосом, не говоря уже о пародиффузионном.
Приводы холодильников, кондиционеров как-раз и помещены в область разряжения создаваемого самим насосом и проблем в этом нет. Как и циркуляционные водяные насосы с мокрым ротором. Проблемой может стать охлаждение при низком давлении, нужно теплоотводы заранее продумывать.
Блин. В области разрежения компрессоров холодильников и кондиционеров вакуум в лучшем случае 3-5 кПа, а в бытовых не менее 10 кПа. В циркуляционных насосах вообще вакуума нет, жидкость не может разрежаться. А при давлениях порядка 10-6 - 10-8 Па даже трение происходит по-другому, потому что газы, внезапно, тоже смазывают.
И каждая последующая ступень будет работать во всё более облегченном режиме, так как не нужно продавливать давление сравнимое с атмосферным, механические нагрузки становятся исчезающе малыми.
Это верно если вокруг вакуум. Если у вас с обратной стороны поршня атмосфера, то в определённый момент силы не хватит продвинуть поршень вниз.
Силы-то хватит всегда, т.к. она не превышает силу, вызванную ∆p = 1 атм. Если уж компрессорам сжатия хватает силушки продавить поршень против давления в несколько тысяч атм, то продавить одну атмосферу вообще нисколько не проблема. Вы не за силу беспокойтесь...
Если поместить ступень в вакуум созданной предыдущей ступенью, то и будет вакуум. Это не сложно. То есть вся механика работает в боксе где создано разряжение предыдущей ступенью и создает разряжение для последующей.
В Ю.Корее мне тоже пришлось почти все типы перечисленного оборудования эксплуатировать и модернизировать, ремонтировать огромные диффузионные масляные насосы.
Вакуум у нас был на порядки более высокий чем на орбите МКС. Мой вакуум начинался с 10Е-6 Па, а когда из за выбивания ионами металлов воды из полиимидной пленки, падал до 10Е-4 Па, работа магнетрона нарушалась и приходилось включать титановый геттерный насос ( по сути , тот же магнетрон) и было видно как поток возбужденной плазмы воды розовым языком начинал тянуться к геттеру, но круче всего показал себя «Поликолд», холодильник , размером с обычный домашний холодильник, с витком медной трубки в вакуумной камере , который запускал теплоноситель охлажденный до -210 С и на трубку начинали намораживаться молекулы воды. Конечно не было даже инея, вода то не миллилитрами витала, в носилась по камере в молекулярном виде, но вакуум сразу же начинал расти к «нормальным» значениям.
Вот только спиральных насосов форвакуумных не было, а все остальные присутствовали. Как правило в три ступени и только турбина обеспечивала вакумирование в одну ступень.
На Ebay можно было за 800 баксов взять турбину б/у. Что удивительно недорого. Но ее состояние обещалось как рабочее.
А еще приходилось много работать с гелевым течеискстелем, искать малейшие протечки в камере после сварки. Иногда по много раз переваривали вводные трубки. Когда комната заполнялась следами гелия, устраивали перерыв :))
У нас камеры были большие, примерно на 0,6 м3 и метров на 5 кубических, и магнетроны огромные для них мы создавали, большой мощности, в импульсе 1 МВт у меня бы, 1000 А при 1000Вольт.
Магнетрон был так спроектирован, что сам свой анод разрушал, и этот анод ионами перетекал на катод и осажался на полиимидной пленке, из которой потом печатные платы травили гибкие, и шлейфы и так далее.
В большой камере мы прозрачные стекла напыляли , многослойные нанопокрытия, которые почти могли полностью блокировать ИК излучение.
А в «маленькой» занимались высокоскоростным вакуумным магнетронным напылением толстого слоя меди на полиимидные пленки. Из которых потом травили гибкие печатные платы и шлейфы.
До этого материал для гибких печатных плат только японцы выпускали. И то , пылили они тонкий слой, а затем гальваникой достигали нужной толщины слоя. А любая гальваника, серьезный удар по экологии и корейцы двумя руками вцепились в идею нашего научного руководителя и денег не жалели.
Японцы корейцам продали свою машину для напыления , в нашу компанию за 15 или 30 млн.$ сейчас уже не помню точно. А вот ноу-хау себе оставили и пленки получались не стойкие к влаге и расслаивались с медью потом :) после испытаний в камере солевого тумана.
Мы эту машину переделывали как раз, ставили свои магнетроны туда, высокоскоростные.
Т.е. это по сути своей была огромная радиолампа вакуумная большого объема и специального назначения и в нее можно было десятки кг рулонов пленки загружать.
Опыт конечно необычный, интересный, я например видел, как электроны в магнитном поле магнетрона заносит на 0-образном треке, на поворотах, как болид на треке гоночном, по тому , что у него есть масса :) и жертвенный медный электрод ассиметрично съедается электронами в некоторых местах на поворотах.
О, а вы, как специалист по напылению, не в курсе, случайно, как такие штуки делают: https://www.micruxfluidic.com/en/electrochemical-solutions/thin-film-electrochemical-sensors/interdigitated-electrodes-ide/
Наши PVD- шники сказали что у них лапки и они не могуть.
Кмк, кроме маски там не PVD, а что-то вроде этого - https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202313571?af=R
Может быть можно при помощи PECVD
Жаль, CVD у нас проклято и не работает. И где-то в документации к этим электродам упоминался адгезионный слой, т.е. как я понимаю они не сразу на стекло сажают.
Таких деталей я не знаю. Но в больших городах, Москва, Тула, Воронеж, много живых производств, где можно узнать поточнее. На самом деле очень много предприятий делают подобные вещи.
Предприятия не хотят делать три штуки на попробовать. У нас-то много чего есть, и pvd, и магнетрон, и литография, и сфокусированный ионный пучок. CVD номинально тоже есть, но его сначала оккупировали нанотрубочисты, а потом он сдох. Хотя есть подозрение, что они просто врут что он сдох, чтобы никого не пускать.
Проблема в том, что пока я не знаю, как это делается, я не могу понять к кому идти и как сформулировать задачу запрос. А реверс-инжинирингом никто из операторов заниматься не хочет и не будет, им нужно четкое ТЗ. Кстати, и предприятий это тоже касается...
По моему просто берут подложку и пылят слой металический, потом наносят фоторезит , экспонируют его, смывают лишнее.
Потом травят слой метала.
Обычное дело.
Делается конечно же групповой фотошаблон. Потом подложка режется методом скрабирования.
Я на ситаловой подложке себе такие вещи заказывал в 90х годах. Вряд ли что то поменялось с тех пор сильно. Заказывал в НИИ Стрела, специалисты по небольшим радиолокационным системам. Они такие технологии для микросборок всегда применяли.
Вопрос чем пылят 5 мкм платины на стекло, так чтоб хорошо держалась? Да и травить платину - занятие на любителя. Ну, предположим, мы электрохимически можем, в цианидном электролите.
Вот с фотошаблонами и прочим я профан. А как их, прямо сверху на слой фоторезиста кладут, или какой-то промежуток есть? А если промежуток, то как обеспечивается нерасхождение пучка засветки? Или засвечивают не всë сразу, а сканируют? Скрабировать мы можем стеклорезом...
Мы пылили своими магнетронами.
Энергию ионов можно поднять по методу "HiPims". Я выше в сообщении писал, что у меня в импульсе 1 МВатт энергии был. Для этого спец. устройство нужно электронное. Это российский физик придумал, крутой метод, но вам точно лишнее.
Фотошаблон всегда больше мишени. Все примерно как раньше , когда с помощью фотоувелечителя печатали, но тут фотоуменьшитель.
В этом вопросе я совсем не компетентен. Не смогу вам подсказать.
Мне травили золото, алюминий, никель.
Радует, что ламповиков становится всё больше.
в моих запасах не было специальных резиновых пропускные кольца (уж не знаю как их правильно звать)
Из каталога Legrand (Общий каталог 2018-19, с.422)
Вакуумная установка для самодельных радиоламп