ジャンクで目指す
走査型電子顕微鏡のページ
その６：真空環境の整備
２０１５年
１月１０日
モノタロウで購入の水冷配管用の部品が来ました。フローモニタは炭酸ガスレーザの冷却用に使っているものと同じものを選択しました。
先週、凍結して割れた冷却水の取り入れ口の部品を外します。
ホームセンタで交換部品を購入しましたが、ストレートの１／２変換アダプタを買い忘れて組立たず。
ラック側の水冷水の接続です。流量調整バルブー＞フローモニター＞水冷バッフルー＞油拡散ポンプの順で接続しました。
先週の逆流で油拡散ポンプに油回転ポンプのオイルが混じったと思われますので一度、オイルを抜き確認します。油拡散ポンプのオイルは透明のはずですが、黄色くなっているのでやはり回転ポンプのオイルが混じっていのが分ります。１Ｌで約１万円なので７５ｃｃは７５０円です（泣）。
粗引きのリークバルブの先にエアフィルタを追加しました。コンプレッサのレギュレータに入っているフィルタを流用しました。
このフィルタ部はガイスラー管に変更できます。
１月１１日
ホームセンタで追加の部品を購入して冷却水取り入れ口の部品交換が完了しました。
油拡散ポンプを再洗浄します。熱湯と洗剤ー＞スチーム洗浄ー＞アセトンの順で洗浄しました。
イオンゲージのケーブル作製の準備です。分解したオシロ用のＣＲＴのピンが真空計側のメスコネクタに丁度勘合します。ディスクグラインダで分解しました。
ベルジャーのシールですが、ベルジャーベースに溝を掘って、フッ素ゴムのＯリングを使う予定ですが、ベンさんの動画を見ると黒いシートでシールしていてＯリングは使っていません。溝を掘る前に手持ちのシリコンシートでシールしてみます。ホームセンタでシリコンゴムが接着できる瞬間接着剤があったので試してみます。ベルジャーのシール面はすりガラスなので、テスト用のガラスをサンドブラストして、すりガラスにしてからプライマーを塗り接着してみました。軽く引っ張っても外れません。結構、しっかり付いているようです。
早速、１ｍｍのシリコンゴムシートをベルジャーに貼ってみました。まだベルジャーベースに排気口がないのでテストできませんが、これで高真空まで使えればいいですが〜
１月１７日
イオンゲージのケーブルを作製します。ＡＴＸ電源のコンタクトと同軸ケーブル、ＢＮＣコネクタとＣＲＴのピンを使って、ケーブル作製、完了しました。
オークションで購入した高真空用バルブです。３個で１０００円でした。電源はＤＣ２４Ｖ、継手はＶＣＲです。分解してみます。ソレノイド部とバルブ部に分解でき、バルブ部はステンレス一体です。ＶＣＲ継手をつぶして、別の継手を溶接できそうです。油回転ポンプの自動リークバルブを作る予定です。
１月１８日
ベルジャーベースに排気口を開ける準備です。ベルジャーベースは大きくフライス盤に固定できないため、ジグを作製します。２０ｍｍ厚のＡ６０６３の板から簡易コンタで棒を２本切り出し、１０ｍｍのタップでネジを切り、固定用の１７ｍｍのソケットが入る沈め穴加工をＣＮＣで切削しました。
ジクが完成。右はジグをフライス盤に固定したところです。こちらの固定ボルトも１０ｍｍです。
ジグにベルジャーベースを固定し、原点を設定します。
延長接続部の内径と同じ４７ｍｍの穴加工をＣＮＣで行います。２５ｍｍ厚を１．５ｍｍづづ切削していきます。右は穴が貫通したところです。
早速、ラックに置いてみます。
ベルジャー内を真空にしてみます。ベルジャーが割れて縮爆すると危険なのでベルジャーにはジャンパをかけ、保護メガネをかけて油回転ポンプを起動します。ベルジャーにはガラスの斑がけっこう多くありますが、大丈夫なようです。少し怖いですね〜
シリコンのシールも中真空では機能しているようで、いつもの圧力まで下がりました。メータは振り切れています。大気圧から左の状態になるまで約３分半かかりました。因みにベルジャーの容量は１８Ｌです。
ベルジャーベースには延長接続部と油拡散ポンプがぶら下がっています。ベルジャーベースと延長接続部の組み立てる時に持ち上げながらベルジャーベースにネジ止めするのは重くて大変なのでスペーサを作製します。
ナイロンの端材があったのでこれを使います。ヒータの断熱は車のマフラに入れる消音材のグラスウールを使います。なんかチクチクします。
ナイロンスペーサの厚みを調整して油拡散ポンプの下に敷きました。これで分解と組立が楽にできます。
１月２４日
この週は土曜のみの作業でした。イオンゲージと干渉しそうなので分解したついでにメインバルブのハンドルの位置を奥に移動しました。
油拡散ポンプの加熱テストをしてみます。オイルを７５ｃｃ入れます。
油拡散ポンプの本体の胴体の一番下と水冷配管の温度スイッチプレートの２カ所の温度を測ります。４００Ｖ−＞２００Ｖのトランスを使って、ヒータに２００Ｖを配線します。
ベルジャーと油拡散ポンプ内を油回転ポンプで粗引きしヒータに通電します。３０分後に胴体の下で１７５℃、温度スイッチプレートは１８℃になりました。音もせず、粗引き側の熱電対真空ゲージの値も変化ありません。ベルジャーベースにイオンゲージを取り付けないと本引きしているのか分りません。
点火ブラグ（フィードスルー）の漏れテストも兼ねて、ベルジャ内でフィラメント（電球）を点灯してみます。１０ｍｍ（１ｍｍピッチ）のタップでネジを切り、点火プラグを１個取り付けます。ＧＮＤ側はベルジャーベースにします。
車用の１２Ｖの１８Ｗの電球のガラスを割ってプラグに配線します。ベルジャー内では半田付けはなるべく使わないようにします。配線はネジ止めとより合わせです。
フィラメントに電源を接続します。
ベルジャ内をいつもの粗引き圧力にします。点火プラグの取り付け部からの大きな漏れはないようです。左は６Ｖで点灯したところ。右は１２Ｖで点灯させたところです。この電球はハロゲンランプですが、ハロゲンガスが無い中真空では本来の寿命よりだいぶ短くなると思われます。
このベルジャは非常に持ちにくく、落して割りそうです。１００円ショップで購入しきたシリコンシートを貼ってみました。滑りにくくなって持ちやすくなるのですが、中が良く見えなくなるのでイマイチでした。ベルジャーの上部に取っ手を付けた方が良さそうです。
