ジャンクで目指す
走査型電子顕微鏡のページ
その３：真空環境の整備
２０１４年
１１月８日
前回までヤフオクで購入したジャンク品の油回転ポンプを修理してきましたが、油拡散ポンプの要求仕様に予備ポンプの排気スピードがあり、これが５０００Ｌ／Ｈ以上である必要があります。前回のポンプは５０Ｌ／ｍｉｎで時間に直すと３０００Ｌ／Ｈで容量不足で
す。完全に見落としていました。また圧力も思ったように下がらないため、新たにヤフオクでジャンク品のポンプを購入しました（笑）。今回購入したものは競ってしまい価格が上がってしまいました（泣）。以前と同じベルト駆動型です。モータは少し大きくて３００Ｗです。佐藤真空製のＴＳＷ−１００で排気速度６０００Ｌ／Ｈです、到達圧力は６．７ｅー２Ｐａです。
ポンプの排気口からのぞくとなにやら錆びてますが、今回はプーリはスムーズに回ります。
中が錆びたままというのもなんなので、分解してみます。前面のボルトを外すと簡単に分解できます。ガスケットも切れずにそのまま使えそうです。ケース内のポンプ本体は錆がだいぶ浮いているのでワイヤブラシできれいにします。
ポンプの外側ケースはアルミ製で上部にミスト避けの鉄板が固定されています。これが外から見えていた部分です。これもワイヤブラシで磨きました。
錆を落とした後、灯油で洗い組み立てます。排気口は１／２の管用ネジが入り、手持ちのニップルを取り付けました。
早速、オイルを入れて回してみます。吸入口の直径が２３．５ｍｍで前回の真空ホースでは細すぎて入らないため、エアリュータで少し加工して取り付けました。ブルドン管真空計は前回と同様に振り切れます。ここまで順調。
次は熱電対真空ゲージで測ってみます。５ｍＴｏｒｒ＝０．５Ｐａで仕様の１０倍くらいの値を示しています。仕様では０．０６７Ｐａです。ヒータの電流は２００ｍＡのままです。これが真値なのか、基準になるものが無いので不明です。そこそこまで行っていると思います。
今回のポンプは元気が良く、排気口からオイルミストが出ます。このポンプは現在でも売られていて、専用のオイルミストトラップも買えますが価格は１万円と高くとても買えません（笑）。何か代替え品を探しているとガレージにシ
ビックのオイルフィルタがあり、１／２の管用ネジが１周ほどはまります（笑）。オイルは周囲の穴から入って、中央から出てきますので、今回は流れが逆です。オイルフィルタはオイルが逆流しないようにゴム製の弁が付いていて、このままで
はエアが通りません。アルミの棒をコの字に加工し、穴に刺して空気が通るようにします。
ポンプに取り付けるとこんな感じになります。フィルタに捕まったオイルは多分、そのまま下に流れて来ると思われます。何かオイル受けになるものは無いか探していると〜
ポリプロピレン製ノズル付容器がありました。これを１／３に切り、ノズルの部分を切って穴を広げゴムのグローメットを挟んで共締めします。
オイルミストトラップ完成しました。これで容器内にオイルが溜まるはずです。
油拡散ポンプと油回転ポンプを繋ぐＬ字アダプタを作製します。３／４ニップルを切断して円型のふたの部分と油
拡散ポンプの排気側に付いていたホースアダプタを加工して溶接します。ここでガレージの三相インバータが故障し、コンプレッサや旋盤などが使えなくなりました。ガレージページ参照。
ニップルの穴をホースアダプタの外径まで広げたかったのですが、エアリュータも使えないため、とりあえず、ふたの部分を溶接しました。溶接の電源は発電機なので
インバータが無くても可能です。
１１月１５日
モノタロウでチームクリーナを購入してみました。価格が安い順にソートして初めに出てきたやつです（笑）。水冷バッフルをクリーニングしてみます。見える所のベトベト感は無くなりますが、隙間は少しオイルが残っている感じがします。
こちらもモノタロウで購入の内径１８ｍｍの真空ゴムホース。
これもモノタロウの粗引き用のホースニップル、ティー、リーク用バルブ。Ｏリングは延長接続部とベルジャーベース用です。
オークションで購入したネオントランスが来ました。右はホームセンタで購入した１００Ｗの白熱電球とソケットです。
ネットの通販で購入したガイスラー管。ポート径は１５ｍｍです。ここで購入できます。
１１月１６日
粗引き用の熱電対真空ゲージの継手を作ります。３相インバータが壊れてガレージで機械類が使えないので、延長接続部のフランジの作製を中断して１２ｍｍのステンレスからＮＰＴ１／８の継手を作ります。８．５ｍｍで下穴をあけて、手持ちのタップでネジを切ります。下穴が８．５ｍｍだと、タップがあまり進まないうちに回せなくなるので９ｍｍで開け直しました。１２ｍｍ厚の２／３くらいまでネジが切れました。
熱電対真空ケージを継手に仮止めしてみます。継手は３／４のティーに溶接予定です。
ガイスラー管の動作確認です。真空ホースを内径の細い方に戻して、ガイスラー管を挿します。ここを参照して、ネオントランスに保護用の白熱電球を直列に入れ、２次側は直接ガイスラー管に接続します。
圧力が低くなると発光が弱くなるので、夜になってから撮影しました。ガイスラー管に電圧をかけてからポンプを駆動します。左はそのままポンプを動作させた時、右はバラストバルブを少し開けてポンプを駆動後、電源を切った後で少しづづリークするようにした動画です。ここによるとガラス全体が蛍光を発するのは１Ｐａ以下とこのことです。この圧力であれば油拡散ポンプの起動ができます。
１１月２２日
デジカメを忘れて、スマートフォンで写真を撮りました。ＶＣＲ継手は中古がみなかなか見つからないので新品を購入しました。フランジはＮＷ２５です。センタリングとクランプ、ＶＣＲガスケットも購入しておきました。右はアングルバルブにクランプで仮止めしてクランプの具合を確認したところ。
先週からの続きの油拡散ポンプと油回転ポンプを繋ぐアダプタです。３相インバータを新規購入しましたので、エアリュータが使えるようになりました。穴を合わせて溶接しました。少し盛り過ぎました（笑）。
１１月２３日
こちらも、先週からの続き、熱電対真空ゲージのＮＰＴ１／８の継手をティージョイントに溶接しました。
出来上がった粗引き用部品をテフロンテープでシールして組立て、エア漏れを確認します。バルブを閉じて油回転ポンプを駆動。真空計は５ｍＴｏｒｒ＝０．５Ｐａ以下です。大きな漏れはなさそうです。
油拡散ポンプにアングルバルブと粗引き用の部品を仮組立してみます。ストレートのニップルが長くアングルバルブの位置と合いません。
ベルジャーベースと接続する、延長接続部のフランジです。フランジの大きさを１３０ｍｍ−＞１０５ｍｍに一回り小さくすることにしました。内側に７ｍｍの穴を６個開け直しました。
１１月２９日
短い３／４のニップルをモノタロウで購入しました。分解しやすいように６角部付です。ベルジャーベースに接続するフランジの寸法が小さくなったのでサイズの小さいＯリングを買い直しました。
早速、短いニップルで組立しました。ポンプに繋げて漏れテストを行い、以前と同じ値まで下がることを確認しました。リークバルブの先に細い方の真空ゴムホースを介してガイスラー管が接続できます。
ベルジャーベースに接続するフランジです。３相インバータが新しくなったのでバリバリ削ります（笑）。内径を５０ｍｍまで大きくして、段加工を行い、Ｏリング用の溝加工します。
外側の余分な部分の切り落としに苦労しました。プラズマカッタで大まかに切断して、旋盤で外形を加工しました。溝にＯリングを嵌めてみます。良いようです、フランジ完成しました。延長接続部との溶接はアルゴンがガス欠のためガス待ちです。
１１月３０日
アングルバルブに接続する、ＮＷ２５継手のゴムホースアダプタをアルミ５０５６材で作ります。初めにＮＷ２５の外形を削ります。
続いて、センタ穴加工します。
次は突っ切りです。ＣＮＣモータドライバの内部クロックを使って超低速で突っ切ります。
ひっくり返して、センタリング用の段加工します。
ホースアダプタのＮＷ２５継手部分が完成しました。センタリングを入れて、クランプで止めてみます。いい感じです。次回はホースアダプタを作製して、アルゴンが来れば溶接します。
