المجهر الإلكتروني في المرآب. الجهد العالي

في المقالة الأولى ، كتبت خطة تقريبية لمسلسلنا ، النقطة الأخيرة منها هي العمل مع الإلكترونيات. حان الوقت للانتقال إليه. يتم تقويض كل شيء آخر ، والعثور على التسريبات وثابتة ، ونظام مصقول فراغ لتلميع المرآة.

من الإلكترونيات إلى التجارب ، لدينا:

• وحدات تحكم دقيقة متنوعة (لوحات Arduino Nano الشهيرة ، اللوحات الأم المستحقة ، لوحة Stellaris Launchpad الأقل شيوعًا ولكنها مثيرة للاهتمام ؛ Raspberry Pi 3 B + و Intel Edison كمبيوتر واحد)
• ADC (AD7715 ، ADS7816) و DAC (DAC8512)
• مضخمات تشغيل تقليدية ودقيقة ، ضجيج منخفض
• المكونات الإلكترونية الأخرى هي التفاهات ، وكذلك الأجهزة المانحة (فشل إمدادات طاقة ATX ، UPS ، محركات الأقراص المضغوطة ، إلخ.)

من الأجهزة الكبيرة المستقلة ، هناك مصدر طاقة عالي الجهد من مجهر Amray من حوالي عام 1990 ، يعمل بشكل غير معروف ، مع آثار إصلاح من قبل شخص يتحدث الروسية.

نحتاج إلى معرفة كيفية إدارتها ، وكيفية توصيلها بقافلتنا بشكل عام ، والتحقق مما إذا كانت تعمل أم لا. ومن ثم من المريب أنه تم توقيع كل شيء باللغة الروسية بعلامة :)

فيديو قصير لأولئك المهتمين برؤية كل شيء "مباشر" ، ورؤية كيف يحترق الكاثود داخل المجهر ، وكل هذا بأسرع ما يمكن :)



يتكون مصدر الطاقة عالية الجهد من جزأين

• مصدر جهد عالي مُدار من 0 إلى -30 كيلو فولت
• حوض السمك

I. مصدر الجهد العالي

مستقر ، خاضع للتحكم ، قوي بما فيه الكفاية ، مصمم خصيصًا للمجاهر الإلكترونية - هذا كل شيء. معجزة التكنولوجيا في التسعينات ، والتي لا تزال تنتجها شركة أمريكية واحدة. جهد التغذية 110 فولت بتردد 60 هرتز. على سؤالي الرسمي "هل ستعمل من 110 فولت 50 هرتز" ، الذي أرسل قبل شهر ، لم تر الشركة أنه من الضروري الإجابة.



في الجزء السفلي الأيسر ، وكذلك في كل مكان بالداخل ، يمكنك رؤية آثار إقامتك. على الأرجح ، كسر هذا الجهاز وتم إصلاحه. مدى نجاح الإصلاح تبين أن نرى.

اللوحة ملقاة على عاتقها ، و "ذهبت مجمعة" مع هذا التيار الكهربائي. لا توجد مشاكل معها. أولاً ، تم توقيعه بعناية باستخدام علامة ، حيث يكون +5 V وحيث يكون 10 V. ثانياً ، كان جوهره سهل الفهم نسبيًا.

يتم تشغيل مصدر الجهد هذا بواسطة إشارة تناظرية. هو نفسه يوفر جهدًا مرجعيًا يبلغ 10 فولت ، والذي يتوافق مع -30 كيلو فولت عند الخرج. لذلك ، اتخذ مهندسو Amray قرارًا بسيطًا. لقد وضعوا محولًا رقميًا إلى تمثيلي (DAC) 12 بت ( DAC) ، حيث تم استخدام 9 بتات فقط كأسلاك منفصلة للتحكم ، وإمداد طاقة 5 فولت لـ DAC. المجموع $$$2 ^ 9 = 512$مستويات جهد الخرج ، الذي يتوافق مع خطوة في $$$\ frac {30000} {512} \ تقريبًا 58$ب.
لكن المهندسين ذهبوا إلى أبعد من ذلك ، وتم عزل كل قطعة بشكل جلفاني باستخدام optocouplers (هذه هي نفس تسعة من نفس النوع من الدوائر المصغرة على اللوحة).

يبقى فقط لربط هذه البتات إلى وحدة التحكم الدقيقة ، باستخدام مخرجات GPIO الخاصة به ، ويمكنك تحديد جهد التسارع مباشرة من كمبيوتر التحكم.

بينما لم أفعل ذلك ، قمت فقط بتوصيلها بـ 5 فولت (الذي يتوافق مع وحدة منطقية ، ومقاومات السحب موجودة بالفعل ، اسحب إلى الصفر).

عند الاتصال بالشبكة ، يُسمع أن الوحدة تصدر صوتًا ، أي شيء ما يحدث هناك. ليس لدي الفولتميتر عالي الجهد ، فماذا أفعل؟

الفكرة الأولى هي تجربتها "نوعيا" ، أي هل يولد جهدًا قويًا وعاليًا بشكل كافٍ بشكل عام. نقوم بضخ الفراغ ، ونوصله بنفس السلك الموجود في الفيديو حول تصريفات الجهد العالي في الفراغ.

وها هي النتيجة:


هناك تفريغ ، يتم إيقاف تشغيل التيار الكهربائي عن طريق التحميل الزائد ، ثم يتم تشغيله مرة أخرى.

بمجرد أن يولد جهدًا عاليًا ، أود بعد ذلك تحليله "كميًا" ، أو ببساطة قياس جهد الخرج.

فكرت في مقسم الجهد ، الذي تم تفتيشه عبر جميع مخزون المكونات الراديوية للمكونات الإلكترونية السلبية ، أو بالأحرى المقاومات الضخمة.

وجدت zzry الخضراء.



ولكن حتى عند الحد الأقصى للمقسم الحالي ، تحتاج إلى 30 متر مكعب. بشكل عام ، اختبار هذا المصدر عند الحد الأقصى الحالي ليس خيارًا.

اشتريت ثلاثين مقاوم 10Mohm بقوة 1W ملحومة منهم هنا مثل هذا الفاصل:


تنجذب الأوراق بشكل مذهل ، ويضيف جهاز المؤشر السوفيتي الغلاف الجوي.

ولكن ، الحقيقة هي أنه (وقد حذرني الناس المطلعون بصدق من هذا) ، تم تصميم هذه المقاومات بحد أقصى 500 فولت. وفي حالتنا ، فإن انخفاض الجهد عند كل $$ ونتيجة لذلك ، لقيم الجهد الصغيرة ، كان من الممكن أن نرى أن التعديل يعمل. عندما يزيد الجهد عن 15 كيلو فولت ، يبدأ الانهيار في أماكن مختلفة (يمكنك سماع الصوت) ، ولم يعد من الممكن الحصول على أي قراءات موثوقة.

لم تكن هناك مقاومات لجهد أعلى في متناول اليد ، لكنها كانت كافية للتأكد من أن المصدر يعطي جهدًا عاليًا ويسمح بتنظيمه ، ضمن حدود معينة.

هيا!

II. حوض السمك

جهاز جميل إلى حد ما ، خاصة بالمقارنة مع مصادر الطاقة المليئة بالنفط من المجاهر القديمة.

يحتوي الحوض على ثلاث وظائف رئيسية:

• تعديل توهج الكاثود
• التحكم في العدسة الإلكتروستاتيكية الأولى (أسطوانة Venelt)
• تطبيق الجهد مباشرة على المجهر

تكمن الصعوبة في حقيقة أن الكاثود بأكمله يقع تحت جهد عالي سلبي ، ومن الضروري "مزج" الجهد الضروري لكي يتوهج الكاثود إلى هذا الجهد. في تلك الأيام ، لم يكن صنع إمدادات الطاقة النبضية أمرًا عصريًا على ما يبدو ، لذلك تم عمل محول متناوب مع محرك محرك هنا ، ومحول ضخم لخلط هذا الجهد في جزء الجهد العالي.

يتم تغيير جهد التحيز لإسطوانة Venelt عن طريق تدوير المقاوم المتغير (أبسط تنفيذ ، لأن الدقة الخاصة ليست مطلوبة هناك).

ولكن مع المخرج كانت هناك صعوبة - من الواضح أنه ليس على الإطلاق من هذا المجهر. ولكن بوجود مخارط وآلات طحن ، بالإضافة إلى الرغبة والحماس وأمسية مجانية ، تتحول هذه المهمة من مشكلة إلى متعة.



يوضح الفيديو الأول في هذه المقالة كيف حدث ذلك.

حسنًا ، الآن الشيء صغير - لتسخين الكاثود في مكانه ، وتشغيل الجهد العالي ومشاهدة انبعاث الإلكترونات الحرة.

ولكن ، كان هناك عنصر آخر لم يتم حله. هناك لوحة في الحوض يجب أن تدير كل هذا. المشكلة هي أن جميع الموصلات غير متصلة ، ولا يوجد وثائق.



تمكنت من معرفة مكان توصيل محول توهج الكاثود المتغير (في الواقع ، هذا الموصل هو الوحيد الذي يناسب بشكل واضح) ومحول الإدخال في جزء الجهد العالي (هناك اختلفت أرقام الموصلات عن طريق واحد ، ربما كان هناك كابل تمديد). بخلاف ذلك ، لست متأكدًا ، والخوارزمية غريبة: أحد الترحيلات هو قفل ذاتي عبر optocoupler ، والثاني يتم التحكم فيه ببساطة من الموصل. من المطالبات ، لا يوجد سوى عدد قليل من النقوش على اللوحة.

ربما دفع أفكار جديدة؟

اجتماع في موسكو

من 11 إلى 13 أبريل في موسكو في سوكولنيكي سيعقد معرض VacuumTechExpo (الدخول مجاني ، شريطة أن تحضر التذكرة الإلكترونية مقدمًا).

يمكن الاحتفاظ بالتواصل عبر Telegram:Fireballrus

شكرا لقراءتك ، يسعدني دائما أن أقرأ تعليقاتكم على كل من المقال والفيديو .

في السلسلة التالية - شعاع إلكتروني! :)