ジャンクで目指す
走査型電子顕微鏡のページ

その９：真空環境の整備

２０１５年
３月１４日
秋月で購入した熱電対を半分に切って延長しました。油拡散ポンプの温度モニタ用です。


１００円ショップのキッチンタイマー３個追加。粗引き用、本引き用、油拡散ポンプのクールダウン用などで使います。


先週の続きです。テストジグにイオンゲージのみ接続して１時間１５分ほど本引きしました。２ｘ１０−５（Ｔｏｒｒ）、約２ｘ１０−３（Ｐａ）になりました。測定値がどのくらい正確か不明ですが〜もし、本当なら、まあまあです。


Ｅｂａｙで購入のＮＰＴ１／８継手のＤＶ−６Ｍです。レトロな接続ケーブル付ですが今回は使いません。


こちらはオークションで購入の日置の高圧プローブです。直流３０ＫＶ−＞３０Ｖ（１０００：１）です。先端はバナナチップが半田付けされてました。


熱電対真空ゲージが２個揃ったのでテストしてみます。ガイスラー管を外してゴムホースにゲージを刺しただけです。まず、ＮＰＴ継手の方。０．０５（Ｔｏｒｒ）、パスカルだと５（Ｐａ）です。旧Ｖａｒｉａｎの物より１０倍高い値（Ｖａｒｉａｎは０．５（Ｐａ）を振り切っていました）です。


続いて、ＮＷ２５継手の方。上記より、二目盛くらい低い値です。本来は同じ値になるはずです。


早速、ＮＰＴ継手の方は以前のものと入れ替えました。


オークションで購入の高圧分割抵抗です。１ＧΩと１ＭΩ。１０００：１の分圧ができます。上記の日置の高圧プローブと同じものが作れるはずです。


３月１５日
ステンレスで再作したゲージポートはフランジ側の穴径が１５ｍｍのままだったので約２２ｍｍまで広げました。


ゲージポートをベルジャーベースに取り付けてベルジャー内を油拡散ポンプで本引きしてみます。真空計もＶａｒｉａｎはかたづけて、新しいＧｒａｎｖｉｌｌｅＰｈｉｌｌｉｐｓだけにしました。ベルジャーのシールは瞬間接着剤で貼ったシリコンゴムですが、真空計の値を信じるなら一応、ー３乗オーダまで使えているようです。


約１時間の本引きで４ｘ１０−５（Ｔｏｒｒ）になりました。パスカルだと約４ｘ１０−３（Ｐａ）です。


オークションで購入した高圧トランスです。加速電圧発生の実験に色々な電圧の出るものを選びました。


ＮＷ２５継手の熱電対真空ゲージをベルジャーベースに取り付けます。ＣＮＣでＯリング用の段加工を行い。その後、センタ穴を開けて、周囲に固定用のネジを立てました。


以前に作っておいたＮＷ２５継手用の固定金具で熱電対真空ゲージを取り付けました。


漏れテストも兼ねて、ベルジャー内を粗引きします。テスト時と同じでＮＷ２５の方が２目盛くらい低いです。次回、原因を調べてみます。



３月２１日
秋月の１ＫＶ耐圧のダイオードとオークションで購入した４５０Ｖの電解コンデンサです。


コッククロフト・ウォルトン回路でＡＣ１００Ｖを８倍に昇圧してみます。負荷はテスタのみですが、１１９０Ｖになりました。この前購入した、日置の高圧テスタを使って測ってみます。元のＡＣ１００が約１０５Ｖなので１０５＊１．４１＊８＝１１８４Ｖなので大体合ってます。実際には５〜７ＫＶの加速電圧を作る必要があります。段数が増えるにしたがってコンデンサの漏れ電流などの影響で単純な倍率にならなくなってきます。


２つの熱電対真空計が２目盛ほどずれている件です。ＤＶー６ｘは０気圧の時に１０ｍＶの電圧が発生します。基準電圧発生器で１０ｍＶを左側の真空計に入れてみます。本来は０気圧になるはずですが、なっていません。


とりあえず、左側を右側にフロントパネルのゼロ調整ポッドを使って合わせました。


ベルジャー内の圧力は熱電対真空計とイオンゲージで同時に測れます。双方がかなりずれてます（笑）。イオンゲージはー３乗台で熱電対の方は０乗台。本来、熱電対真空計の方は殆ど０にならなければいけません。上記の１０ｍＶで０気圧になっていないのと関係してそうです。



３月２８日
真空計の取説に熱電対真空計のゼロ調整方法が書いてありました。１ｘ１０ー４（Ｔｏｒｒ）、パスカルだと１ｘ１０ー２（Ｐａ）以下の真空環境があればこれを熱電対真空計の０として調整できます。一応、油拡散ポンプでー３乗（Ｐａ）（写真左）台が出ているので、これで調整します。油拡散ポンプでベルジャー内を本引きした後、フロントパネルのゼロ調整ポッドでメータを０に合わせます（写真右）。その後、大気圧に開放してメータが大気圧を指示することを確認します。大気圧がずれている場合は基板上にあるＦ．Ｓ（フルスケール）ポッドで調整します。今回は必要ありませんでした。


ガイスラー管の電源はパイロットランプがないので、切り忘れることがあります。ネオンランプを追加しておきました。


実験用の電子銃を取り付ける準備です。電子銃はオシロのＣＲＴを分解したものを取り付け、蛍光面まで電子が飛ぶか確認します。ベルジャーベースにステーとホルダーのラフ図を置いて位置を確認します。


オシロのＣＲＴは偏向しないで、直線の電子ビームを出すだけでも、最低６本の配線が必要です。フィラメント点灯実験で使ったフィードスルー代用プラグが１本あるので、５本追加します。位置を決めて９ｍｍのドリルでで下穴を開け、細目タップでネジを切ります。プラグが６本の取り付け完了しました。


粗引きで漏れが無いか確認します。大きな漏れはないようです。次回、本引きしてみます。


粗引きでは２つの熱電対真空計の圧力は同じになります、左側（粗引き用）を上記でゼロ調整した右側に合わせました。