गैरेज में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप। ब्लैक वैक्यूम

यदि आप पिछले रिलीज से चूक गए हैं, तो अवश्य पढ़ें ।

माइक्रोस्कोप में फोरवैक्यूम लगातार काम करने के लिए एक बहुत प्रेरक कारक बन गया :) आखिरकार, सबसे दिलचस्प बात यह है कि एक उच्च वैक्यूम प्राप्त करना और इलेक्ट्रॉन-बीम प्रणाली शुरू करना है!



ऐसा करने के लिए, आपको विसरण (भाप-तेल) पंप को पुनर्जीवित करना होगा। इसमें एक महत्वपूर्ण भाग - हीटर का अभाव है, लेकिन अन्यथा यह काम कर रहा है, और इसने एक निश्चित मात्रा में देशी वैक्यूम तेल भी छोड़ा है, जिसे कार्यशील तरल कहा जाता है।

मुझे आपको याद दिलाना है कि प्रसार पंप एक बहुत ही सरल योजना के अनुसार काम करता है। अंदर, तेल डाला जाता है, जिसे हीटर द्वारा गर्म किया जाता है। जब यह उबलना शुरू होता है (लगभग 180-200 डिग्री सेल्सियस), तब इसका वाष्प पंप के अंदर विशेष नलिका के माध्यम से सुपरसोनिक गति के साथ निकलता है और दीवारों पर संघनित होता है, जो विशेष रूप से बाहर से ठंडा होता है। जिस तरह से, तेल के अणु गैस के अणुओं से टकराते हैं और इस तरह उन्हें फोरलाइन पंप के इनलेट के करीब पहुंचाते हैं।
एन.जी.सुश्किन की पुस्तक से चित्रण। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप। एम।, 1949. उस समय पारा को काम करने वाले तरल पदार्थ के रूप में उपयोग करना सामान्य माना जाता था, और पुस्तक ने पारा वाष्प को फंसाने के लिए एक उपकरण भी प्रस्तुत किया था। लेकिन विशेष वैक्यूम तेलों के गुणों के बारे में पहले से ही बहुत कुछ लिखा जा चुका है।

कॉफी निर्माता अंतर पंप हीटर

मुझे तुरंत पंप के लिए एक विशेष हीटर नहीं मिला, इसलिए यह विचार अनावश्यक उपकरणों का उपयोग करने के साथ-साथ उपकरण उपलब्ध कराने का भी उदय हुआ।

मेरी नजर पुराने ड्रिप कॉफी मेकर KRUPS पर पड़ी, जिसे 90 के दशक में वापस खरीदा गया था (इसे जर्मनी में ही बनाया गया था, न कि चीन में, ज्यादातर घरेलू उपकरणों की तरह) और ईमानदारी से बीस साल तक काम किया। इस प्रकार के कॉफी मेकर में कॉफी बनाने का आधार एक उबलने वाला पाइप है, जिसे बर्नर के रूप में तैयार पेय हीटर के साथ जोड़ा जाता है।

इसे खारिज कर दिया, और एक उच्च गुणवत्ता वाला 1000 डब्ल्यू हीटिंग तत्व देखा, जो सिलुमिन से भरा हुआ था, और यहां तक ​​कि बीच में एक छेद भी था जिसके माध्यम से इसे विसारक के लिए तय किया जा सकता है!



दाईं ओर की तस्वीर में आप देख सकते हैं कि सतह बहुत चिकनी नहीं है और केवल कुछ बिंदुओं पर विमान को जोड़ता है। इसे ठीक करने की आवश्यकता है, और "फ्लाई" मिलिंग कटर के साथ एक मिलिंग कटर मदद करेगा।

सावधानी, एक तेज ध्वनि (वास्तव में यह उतनी ही जोर से है) और एक प्रथम-व्यक्ति दृश्य है!



किया, हीटर को माइक्रोस्कोप से हटाए बिना प्रसार पंप पर रखें। मैंने केपीटी -8 पेस्ट के साथ यौगिक को याद किया और तापमान का निरीक्षण करने के लिए वहां एक थर्मोकपल भी रखा।



नीचे से, मैंने इसे वसंत के साथ दबाया ताकि थर्मल विस्तार से कोई विरूपण न हो। वैक्यूम नली को प्रयोग के दौरान तापमान विकिरण से अवरुद्ध किया गया था, इसलिए इसके साथ सब कुछ ठीक है। यह एक और के साथ सामान्य नहीं हो गया :)

चूंकि कॉफी मशीन के हीटर में 1 किलोवाट की शक्ति होती है, और पंप को 600 वाट के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए नेटवर्क में हीटर चालू करना अच्छा नहीं है। फिर मुझे सोवियत उद्योग द्वारा इलेक्ट्रॉनिक पावर रेगुलेटर आरएमई 100/220 नामक एक उपकरण याद आया ।


यह सबसे आम thyristor नियामक है जो डिमर्स में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है (हालांकि अब अन्य सर्किट हैं)।

ऑपरेशन का सिद्धांत बहुत सरल है: नियंत्रण तत्व (थाइरिस्टर) को देरी से चालू किया जाता है, और इसलिए एसी साइनसॉइड का हिस्सा काट दिया जाता है। यह तरंग पर स्पष्ट रूप से दिखाई देता है:



निर्देशों के अनुसार, आरएमई 100/220 से जुड़ा अधिकतम भार 100 वाट है। सौभाग्य से, लगभग 30 साल पहले, मेरे पिता ने पहले से ही इस तरह के एक आरएमई को उन्नत किया था: उन्होंने एक अलग बड़े रेडिएटर पर शक्तिशाली डायोड के एक डायोड पुल को इकट्ठा किया और वहां एक शक्तिशाली थाइरिस्टर रखा। नियंत्रण सर्किट को बदलने की आवश्यकता नहीं थी, यह बिल्कुल गर्म नहीं था।

हैरानी की बात है, यह बात काफी जल्दी पाई गई (यह कार्यकारी स्वचालन के तत्वों में से एक था, जो लगभग 1990 तक काम करता था), लेकिन एक समस्या को चालू करने के बाद पता चला - शक्ति लगभग अनियमित थी। मैंने सभी तारों की जांच की, धूल से सब कुछ साफ किया, अंत में सभी तत्वों को चरण दर चरण वाष्पित करना और जांचना शुरू किया। थियोडिस्टर, डायोड ब्रिज से तीन डायोड - सब कुछ क्रम में है। किसी भी उम्मीद के बिना, मैं शेष, अंतिम चौथे डायोड की जांच करता हूं, और यह टूट जाता है! मैं अपने स्टॉक से अपने मूल निवासी को एक ही बदलता हूं और सब कुछ पूरी तरह से काम करना शुरू कर देता है।

बाहरी रूप से, मरम्मत की प्रक्रिया के दौरान, वे इस तरह दिखते थे:


चूँकि सब कुछ है - तो फिर इंतज़ार किस बात का, चलिए चलते हैं एक गहरे निर्वात की ओर!

पंप नंबर 1 का प्रयास। ढालना

हम एक इलेक्ट्रीशियन को कनेक्ट करते हैं, हम प्रसार पंप को ठंडा करने के लिए बहते पानी को जोड़ते हैं (इसे अभी तक सड़क पर सही तरीके से डालें, इंतजार करने का समय नहीं है)।

हम फोर्नासस को चालू करते हैं, पावर रेगुलेटर को पूरा चालू करते हैं, सभी वाल्वों को खोलते हैं (इसके साथ अंजीर, कि तेल वाष्प स्तंभ के अंदर मिलेगा, सब कुछ वहां तेल में है, लेकिन मैंने इसे अभी तक साफ नहीं किया है), थर्मामीटर और दबाव संवेदक को देखें।

हीटर का तापमान बढ़ जाता है और बढ़ जाता है, पेस्ट धूम्रपान करना शुरू कर देता है, दबाव कभी नहीं गिरता है। हीटर को 200 डिग्री तक गर्म किया, फिर ठंडा किया।

हिलता नहीं है। चीजें करने के लिए ... मैंने एक थर्मोकपल को दूसरी जगह पर संलग्न किया - पंप को ही, यह जानने के लिए कि तेल का तापमान क्या है, हीटर नहीं। मैंने इसे फिर से चालू कर दिया, गर्म करना शुरू कर दिया - पंप तापमान 100 डिग्री तक कठिनाई के साथ पहुंच गया, केपीटी -8 पेस्ट से धुआं पहले ही नग्न आंखों को दिखाई दे रहा था, सभी दरवाजे खुले थे, मैं हवादार और गर्म था, प्रयोग सभी समान थे।

मैं देखता हूं, तापमान 180 के करीब पहुंचना शुरू हो गया, और फिर दबाव अचानक बदल जाता है - पंप करना शुरू हो गया। 7 * 10 ^ -4 टोर्र, 5 * 10 ^ -4 और यहां तक ​​कि 9 * 10 ^ -5 टोर्र पर स्विच किया गया है! फिर यह धीमा हो गया (याद रखें, माइक्रोस्कोप का काम करने का दबाव 5 * 10 ^ -5 Torr है)।

और यहाँ मैंने, बिना सोचे समझे, परियोजना के बाकी प्रतिभागियों के साथ एक फोटो शेयर करने का फैसला किया, जिसमें सफलता मिली!



सबसे पहले, मैंने इस तथ्य से उपजाया कि हीटर लाल चमकता है। यह मेरी योजनाओं का हिस्सा नहीं था, लेकिन पंप के तापमान को नियंत्रित करने के लिए, सब कुछ क्रम में था, 180-190 डिग्री सेल्सियस। बेशक, मैंने तुरंत हीटर को डी-एनर्जेट किया, विसारक को ठंडा करने के लिए जारी रखा, और खाली करने के लिए जारी रहा (पंप गरम किया गया था, तेल उबल रहा था, और वैक्यूम अभी भी पंप कर रहा था) और काम के दबाव की एक जड़ता तक पहुंच गया - 10 ^ -5 टोर।

मैंने फोटो को देखना जारी रखा, और उस पर एक बड़ी, खूबसूरती से चमकदार बूंद देखी। यह हीटर से एक बूंद थी जिसे मैंने ऊपर वीडियो में बहुत मज़ेदार बनाया था ...

वह ठंडा हो गया, कई दिनों तक खुद को ठंडा किया (गुस्से से, एक मजाक :)), और फिर से सब कुछ खत्म कर दिया। हीटर को बहाल नहीं किया जा सकता है, जो सब कुछ गरम किया गया है, जिसमें हीटिंग तत्व भी शामिल है।



लेकिन क्या बात है, इतना बुरा थर्मल संपर्क क्यों था? और पूरी बात trifles निकला। जिस स्टंप के साथ हीटर पंप पर लगाया जाता है उसे शरीर में वेल्ड किया जाता है और वेल्ड सतह के ऊपर फैला होता है। मैंने एक छेद ड्रिल किया जो पहले से ही हीटर में एक छोटे से मार्जिन के साथ स्टड के व्यास तक था। लेकिन फैलने वाले सीम ने हीटर और पंप के निचले हिस्से के बीच एक अंतर प्रदान किया। हीटर को गर्म किया जाता है, केपीटी -8 पेस्ट ऐसे अंतराल (लगभग 1 मिमी) और तापमान के लिए अभिप्रेत नहीं है।

पंप नंबर 2 का प्रयास। सफलता

हिम्मत मत हारिए, हमें एक नया हीटर चाहिए। चिप निर्माता और माइक्रोस्कोप फोरम पर वैक्यूम क्लीनर मंचों को पढ़ने के बाद, मुझे पता चला कि मैं पंप में तेल को गर्म करने की समस्या से हैरान नहीं था। सबसे पहले, मेरे दिमाग में विभिन्न मूल विचार आए। उदाहरण के लिए, पंप के निचले भाग को काला करें और प्रत्येक में 500 वाट पर हलोजन लैंप के एक जोड़े को रखें। या, एक प्रेरण बर्नर रखो ताकि यह पंप के नीचे खुद को गर्म कर सके। लेकिन ये विधियां या तो बहुत जटिल हैं (एक हलोजन को क्यों लगाया जाता है, यदि आप कर सकते हैं और बस गर्म करने की आवश्यकता है), या इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लिए उपयुक्त नहीं हैं (एक प्रेरण कुकर निश्चित रूप से एक संवेदनशील डिवाइस में इसके विकिरण के साथ हस्तक्षेप करेगा)।

इसलिए, हम इलेक्ट्रिक स्टोव से पहली अंगूठी लेते हैं और जांचते हैं कि क्या यह काम करता है।



एक वाइंडिंग काम नहीं करता है, दूसरा काम करता है - और हमें इसकी अधिक आवश्यकता नहीं है। सच है, बर्नर की सतह किसी भी तरह शीर्ष पर जंग खा रही है, यह बहुत सुंदर नहीं है, और मैं दूसरी बार लाल करने के लिए सब कुछ गर्म नहीं करना चाहता।

हम एक खराद में जकड़ते हैं, सतह को पीसते हैं और केंद्र में एक छेद ड्रिल करते हैं।



हम पंप करने की कोशिश करने के लिए सब कुछ इकट्ठा करते हैं। एक फ्रंट-वैक्यूम पंप, एक कंप्रेसर, पानी के लिए एक डायाफ्राम पंप, एक शीतलक के रूप में पानी की एक बाल्टी (सर्दियों में यार्ड में है, इसलिए शीतलन के साथ कोई समस्या नहीं है), वोल्ट्स में वैक्यूम रीडिंग के साथ एक वाल्टमीटर। उस समय, बिना किसी सौंदर्यशास्त्र के, मुख्य बात कार्यक्षमता है। यह इस तरह निकला:



थर्मामीटर 191.1 C का तापमान दिखाता है, और एक वोल्टमीटर - 3.33 V. सूत्रों को वोल्ट में परिवर्तित करने के लिए सूत्र:

पिरानी के लिए:

$$

$$\ start {eqnarray} p & = & 10 ^ {4 (U-9.031)} \\ \ end {eqnarray}$$

गर्म कैथोड के लिए:

$$

$$\ start {eqnarray} p & = & 10 ^ {U-7.625} \\ \ end {eqnarray}$$

इसलिए, 3.3V रीडिंग 4.7 * 10 ^ -5 टोर्र के एक वैक्यूम से मेल खाती है, जो इस माइक्रोस्कोप के लिए काम का दबाव है। सफलता! प्रयोग दस बार दोहराया गया था, इसलिए सब कुछ स्पष्ट है।

वीडियो में पंपिंग प्रक्रिया को अधिक दिलचस्प रूप से दिखाने के लिए, मैंने निम्न कार्य किया: मैंने आंतरिक दहन इंजन से एक मैकेनिकल मैग्नेटो लिया और माइक्रोस्कोप के लॉक चैम्बर में एक उच्च वोल्टेज आउटपुट को नेत्रहीन रूप से निरीक्षण करने के लिए प्रस्तुत किया कि दबाव के आधार पर निर्वहन कैसे बदलता है।



विजुअल वैक्यूम गेज भी इस आशय पर बनाए गए हैं।

आगे क्या है?

एक बार वैक्यूम पहुंच गया है, और कोई बड़ी समस्या नहीं मिली है, तो आपको एक थोड़ा उबाऊ करने की ज़रूरत है, लेकिन बहुत महत्वपूर्ण बात: सब कुछ व्यवस्थित करने के लिए, उपकरण के साथ रैक को व्यवस्थित करें, ध्यान से कनेक्ट करें और तारों को अलग करें। मैं आने वाले दिनों में इस बारे में एक वीडियो शूट करूंगा और इसे अपने चैनल पर पोस्ट करूंगा । आपने शायद गौर किया कि मैंने यह लेख काफी लंबे ब्रेक के साथ प्रकाशित किया है। ऐसा इसलिए है क्योंकि परियोजना की प्रगति के साथ लेख "पकड़ा" गया है, और अब आप वास्तविक समय में इसका अनुसरण कर रहे हैं।

निकट भविष्य में, योजना इस प्रकार है:

• कैथोड की स्थापना (और एक ही समय में कैथोड असेंबली का एक छोटा परिवर्तन)
• उच्च वोल्टेज बिजली की आपूर्ति (आपको यह पता लगाने की जरूरत है, इसे कनेक्ट करें)
• इलेक्ट्रोमैग्नेटिक लेंस को नियंत्रित करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का प्रोटोटाइप
• एक luminescent स्क्रीन पर एक इलेक्ट्रॉन बीम का दृश्य

आपको क्या चाहिए?

इन लेखों ने एक अच्छी प्रतिक्रिया उत्पन्न की, जिसके लिए धन्यवाद! और कभी-कभी वे मुझसे पूछते हैं कि इस या संबंधित लोकप्रिय विज्ञान परियोजनाओं में क्या मदद कर सकता है। मेरी योजनाओं में, इलेक्ट्रॉनिक प्रकाशिकी, थर्मो- और मैग्नेट्रोन स्पटरिंग के साथ अन्य प्रयोग हैं।


हमेशा की तरह, मैं आपकी टिप्पणियों के लिए तत्पर हूं और देखने के लिए धन्यवाद!

अगली श्रृंखला में - हम इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कॉलम को इकट्ठा करते हैं।