ジャンクで目指す
走査型電子顕微鏡のページ
その７：真空環境の整備
２０１５年
１月３１日
イオンゲージをベルジャーベースに取り付ける準備です。熱電対真空ゲージも取り付ける予定なので、排気口から少し離して位置を決めます。
ベルジャーベースは買った時のままでバリがあるので、怪我をしないうちに、面取します。
イオンゲージ用の穴をＣＮＣで加工しました。
オークションで購入した３インチのオシロ用ＣＲＴです。１個５００円で３個購入しました。
固定用のネジを切ってイオンゲージをベルジャーベースに固定しました。いつもの圧力まで下がりました。大きな漏れはないようです。
早速、粗引きの圧力でフィラメントを点灯してみます。正常であればフィラメント点灯後、そのまま点灯し続けるはずですが、スイッチを離すと消灯してしまいます。真空計のメータの指示は振り切れていてます。この振り切れ方が異常で、イオンゲージを配線していない時と同じです。メータのプラス側にかなり電圧が出ているようで、壊れそうな勢いで振り切れます。どうやらイオンゲージの回路は壊れているようです（泣）。
真空計の中の基板です。熱電対真空計はディスクリートですが、イオンゲージの回路は電源とリレーと黄色の丸のカスタムＩＣで構成されていてます。ディスクリートであれば回路を追えるのですが〜困った。新しく、ジャンクで購入するのであれば回路が追えるように取説や回路図がＷＥＢで公開されている物がいいです。
２月１日
３インチのオシロの蛍光面を分解します。初めに上の位置に電動リュータで穴を開けたのですが、空気がＣＲＴ内に勢い良く入ったため、管面の蛍光物質が飛んでしまいました（泣）。気を取り直して２本目はソケットの方に穴を開けました。
以前と同じタコ糸法で加速、偏向部と管面に分解でしました。何回やってもキズの所できれいに割れません。
ベルジャーベースに３インチと５インチの蛍光面を載せてみます。やはり５インチは大きすぎでした。実験は３インチの方が良さそうです。加速、偏向部は５インチを使い、蛍光面は３インチを使うと良さそうです。
ＷＥＢの通販で購入した０．１ｍｍのタングステンワイヤです。１０ｍで３０００円でした。
早速、粗引きの圧力でタングステンワイヤの点灯実験をしてみます。電圧は３．６Ｖです。ちなみに真空でないとほんの１０秒くらいで焼き切れます(笑）。
ベルジャーが持ちにくいので上部に取っ手を付けます。手持ちでポリプロピレンの丸棒があるのですが、接着しにくい材料です。ホームセンタでポリプロピレンも着く両面テープを購入してきました。
ＣＮＣ旋盤で接着面の曲面を切削します。ＱＣＡＤで図面を書き、１．５ｍｍずつベルジャーの形状に合うように切削します。ＣＮＣ旋盤はたまにしか使わないので操作方法を忘れていました。右は切削が終わったところ。
両面テープを少し貼って〜
ベルジャーに載せてみます。曲面は良さそうです。次回、接着の強さを確かめて取っ手の部分を削ります。
２月７日
ベルジャーの取っ手の続きです。持ちやすいように手動で削りました。放射状に両面テープを貼り〜
ベルジャーに圧着して取っ手の取付完了しました。夏でも取れないか要確認です。
モノタロウで購入した自動リークバルブの部品です。真空バルブはＶＣＲ仕様で部品を購入すると結構な値段なので管用ネジを溶接して普通に取り付けできるようにします。３／４ホースニップル、１／４ソケットと１／４長ニップルです。セラミック角板は別用途のフィラメント用の絶縁ベースです。
真空バルブを分解します。Ｏリングをなくさないように気をつけます。Ａポートが低圧側です。最大動作圧力は０．３ＭＰａです。
４つ爪で掴んで、センタを出して、Ａポート側のＶＣＲネジを１／４ソケットが入るまで削ります。
油圧プレスでソケットをバルブに圧入しました。
２月８日
自動リークバルブを取り付けるＬ字ニップルを作ります。３／４ホースニップルのネジ部を旋盤で削り、ディスクグラインダで４５度に加工します。１／４の長ニップルは適当な長さに切りました。面取りして部品が完成しました。
Ｌ字ニップルと１／４の長ニップル、真空バルブとソケットをＴＩＧ溶接しました。シールテープを巻いてＬ字ニップルとバルブを接続します。
早速、油回転ポンプに取り付けてみます。今までホースを９０度曲げていたので、Ｌ字ニップルで無理な力がかからなくなりました。
自動リークバルブの電源です。トランス、ブリッジ、６Ｐトグルスイッチとも手持ちがありました。
ここで問題発生！自動リークの実験中にオイル逆流しました（泣）。手動で通電してリークの調子を見ていたのですが、リークし忘れで少し時間が経ってしまい、少し逆流しました。以前より被害は少なく、熱電対真空ゲージ、油拡散ポンプは無事で、配管のみでした。一度分解して、お風呂で熱湯とスチームクリーナで洗浄しました。
配管を再度組立して、リークバルブに電源を接続します。回路は単純でトグルスイッチで油回転ポンプとリークバルブが排他的に動作するだけです。フィルタは合うホースが無くて次回取り付け予定です。
再組立後、いつもの圧力まで下がるようになりました。分解、洗浄すると３０分くらいポンプを回さないといつもの圧力まで下がりません。油回転ポンプを停止すると自動リークバルブが開き、自動的にリークするようになりました。難点は通電で真空バルブが開くので、元電源を切ってしまうとオイルが逆流します。必ず追加したスイッチで操作する必要があります。
真空機器の電気部をまとめて入れる１９インチケースを購入しようと探していたのです
が、ガレージに良い物がありました。昔使っていたＣＮＣフライスの制御用のＰＣです。ＣＰＵはペンティアム１３３ＭＨｚ位のやつだったと思います（笑）。総アルミ製の１９インチのＰＣケースで、軽いです。フロントパネルの交換用のアル
ミ板も丁度良さそうな大きさの物がありました。中身を全部とってフロントパネルを作り替えれば、大きい１９インチケースができそうです。
２月１４日
以前、イオンゲージのピン配置で参考にしたイオンゲージ真空計がＥｂａｙに出ていたので購入してみました。まだ来ていませんが、送料込で１万５０００円くらいでした。メーカはＧＲＡＮＶＩＬＬ−ＰＨＩＬＬＩＰＳで２６０という型番です。ＷＥＢに取説（回路図、メンテナンス含）があり、壊れても直せそうです。中真空も測れますが、センサは熱電対真空ゲージではなく、白金線をブリッジでセンスするピラニセンサを使います。Ｅｂａｙではこのセンサも買えますが、とりあえず、本体だけ購入しました。状態は”動いていた機器から取り出したんだけど、検証する手段がないので動かなくてもしらないよ”というものです（笑）。
１９インチラックの続きです。中身を取って分解しました。中身のＰＣのＣＰＵはペンティアムの２００ＭＨｚでした（笑）。右は前後のアルミパネルにケガキを入れたところ。
自動リークバルブにホースを延長してフィルタを取り付けました。
油回転ポンプのモータと油拡散ポンプのヒータはＳＳＲでスイッチする予定です。手持ちで使えそうなＳＳＲです。白い方は５Ａで制御側がＡＣ１００Ｖタイプ。
簡易コンタでアルミパネルを切り、ベルトサンダで外形をきれいにしてから、穴加工をして仮止めしてみました。ワイヤラックに載せて、上に真空計を載せてみました。
奥行はぎりぎりで載りました。右は背面から見たところ。
先週、モノタロウで購入したセラミック板に２ｍｍの穴を２個開け、ステンレスのキャップボルトでタングステン線を固定してフィラメントの試作を作りました。セラミック板はかなり硬かったです。ガラス板より硬いような気がします。エアリュータとダイアモンド電着ビットで水を付けながら、少しづつ穴開けしました。別に固定用の穴も開ける必要があります。
中真空で点灯試験をしました。フィラメントの先はもっと尖っていた方が良さそうです。
１９インチラックのパネルをホームセンタで買ってきた艶消し黒の缶スプレーで塗装しました。気温が低いのでバケツにお湯をくんで、スプレー缶を暖めながら塗装します。右は塗装後に仮組したところ。
熱電対真空ゲージをベルジャーに固定する金具をＣＮＣで切削します。切削方向を間違えて時計周りしてしまいました。ちょっと失敗。
ＶＣＲ−ＮＷ２５アダプタ、Ｏリングサポートと合わせてみます。次回、金具とベルジャーに穴あけをしてゲージを取り付け予定です。
