Вакуумные камеры для исследования поверхности
MDC SSAC-12 и -12D – это универсальные камеры для научного исследования поверхности, доказавшие свою пригодность для самых разнообразных аналитических исследований и экспериментов. Стандартизация конструкции камеры позволила компании MDC значительно снизить стоимость SSAC-12, конкурентоспособные цены – одно из главных преимуществ продукции компании.
Камеры для исследования поверхности компании MDC изготовлены из нержавеющей стали марки 304 и имеют всего 18 отверстий для доступа. Помимо фланца для присоединения к вакуумному насосу, камера имеет три 8-дюймовых, два 6-дюймовых, три 4,5-дюймовых и девять 2,75-дюймовых фланцев Del-Seal™ CF с металлическим уплотнителем и диаметрами патрубков 6 дюймов, 4 дюйма, 2,5 дюйма и 1,75 дюйма соответственно. К патрубкам камеры можно присоединять множество различных устройств, используемых в эксперименте, аналитические приборы, окна для визуального контроля, электрические вакуумные вводы, вводы для передачи движения, вакуумметры и другие устройства.
Камера SSAC-12 имеет 14-5/8-дюймовый фланец с канавкой с уплотнителем из проволочной прокладки для присоединения к фланцу насоса, а камера SSAC-12D – 14-дюймовый фланец Del-Seal™ CF с металлическим уплотнителем. Как указано выше, все патрубки с фланцем 2,75-дюйма Del-Seal™ CF изготовлены из трубы наружным диаметром 1,75 дюйма, что выше номинального для такого фланца, для увеличения апертуры и установки устройств большего размера. Для обеспечения точности позиционирования фланцевых патрубков при изготовлении камеры использовался гелий-неоновый лазер. Каждый патрубок направлен на одну из трёх базисных или фокальных внутренних точек А, В и С или вертикальную осевую линию. Углы и расстояния до этих точек приведены в таблице рядом с чертежом камеры.
Компания MDC применяет технику сварки вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG) с использованием высокочистого аргона в качестве инертной газовой среды. В основном все сварочные операции выполняются вручную или машинами для автоматической орбитальной сварки. Компания MDC следует строгим правилам и стандартам в отношении сварки для сверхвысокого вакуума, в частности, не используется присадочный металл, все внутренние сварные соединения выполнены сваркой оплавлением. Внешние сварные соединения не используются, если только не требуется усиление конструкции, в этом случае выполняется прерывистый сварной шов. В случае, если сварное соединение невозможно выполнить изнутри, 
будет выполнен внешний сварной шов проплавленный на 100 %. Все сварные соединения испытываются на герметичность при помощи масс-спектрометрического течеискателя с минимальной чувствительностью по гелию 2х10-10 см3/с при стандартных условиях.
Фланцевые патрубки, имеющие одну определённую фокальную точку, выделены одним цветом. Патрубки, направленные на фокальную точку А, выделены ярко-красным цветом, на фокальную точку В – пурпурным, на фокальную точку С – голубым. Патрубки, имеющие несколько фокальных точек или не имеющие ни одной перечисленной фокальной точки, цветом не выделены. Фокусное расстояние для патрубков, имеющих несколько фокальных точек, указано для ближайшей фокальной точки.
Обработка поверхности камеры
Все внутренние поверхности полированы электрохимическим способом и соответствуют стандартам на высоковакуумное оборудование. Обработка вакуумной камеры включает матирование дробеструйной обработкой стеклянными шариками всех внутренних и внешних поверхностей патрубков и корпуса. Поверхность фланцев и механически обработанных компонентов соответствует классу чистоты 6 (среднее арифметическое отклонение профиля не более 64 микродюймов). 
Механически обработанные уплотняющие поверхности соответствует классу чистоты 7 (среднее арифметическое отклонение профиля не более 32 микродюймов) и пригодны для стандартных металлических уплотнителей. Все внутренние поверхности полированы электрохимическим способом.
Процесс электрополирования происходит обратно процессу гальванопокрытия, при этом обрабатываемое изделие служит анодом, материал которого растворяется или отделяется в электролитическом процессе. Условия электрополирования регулируются так, чтобы образовывался атомарный кислород и реагировал с металлической поверхностью изделия. Согласно теории выступающие участки металлической поверхности более активно окисляются, а этот окисленный материал затем растворяется в электролите или удаляется другим способом. Избирательное растворение выступающих участков металлической поверхности даёт в результате очень гладкую поверхность, по классу чистоты сравнимую или превосходящую механически полированную поверхность. В отличие от механического полирования, при электрополировании поверхность не деформируется.
Испытание на герметичность
Компания MDC нацелена на производство изделий наивысшего качества для высокого и сверхвысокого вакуума, обладающих превосходными эксплуатационными характеристиками. Поэтому все изделия для вакуума, изготавливаемые компанией MDC и её подразделениями, испытываются на герметичность столько раз, сколько необходимо, в процессе производства, чтобы гарантировать достижение этих целей. Все сварные соединения и фланцевые уплотнения испытываются на герметичность при помощи масс-спектрометрического течеискателя с минимальной чувствительностью по гелию 2х10-10 см3/с при стандартных условиях.
Особенности и достоинства сверхвысоковакуумной камеры для исследования поверхности:
- апробированная конструкция
- восемнадцать отверстий для доступа
- три фокальные точки
- фланцы Del-Seal™ CF под металлический уплотнитель
- точная ориентация компонентов, патрубки позиционированы с помощью лазера
- патрубки с фланцами Del-Seal™ CF
- вся конструкция из нержавеющей стали 304
- прогрев до 450°C
- совместима со сверхвысоковакуумными системами с давлением до 1 х 10-11 торр
Пример угловой ориентации патрубков
- В общем случае, в качестве центральной точки начала отсчёта можно выбрать любую точку на плоскости начала отсчёта
- Опорный фланец, плоскость начала отсчёта и начало координат выбираются для симметрии и простоты
- Центральная точка начала отсчёта или начало координат имеет XYZ-координаты (0,0,0)
- Все координаты фокальной точки измеряются относительно начала координат
- Угол и длина патрубков измеряются относительно фокальных точек
Пример: Выберем патрубок №14 камеры для научного исследования поверхности компании MDC, идентификационный номер модели SSAC-12D
- Полярный угол патрубка измеряется в вертикальной плоскости, проходящей через фокальную точку и осевую линию этого патрубка
- Для измерения азимутального угла патрубка его осевая линия проецируется на горизонтальную плоскость, проходящую через фокальную точку этого патрубка
- Пример: патрубок №14 направлен на фокальную точку С; вертикальная плоскость сечения проходит через точку С; плоскость сечения повёрнута вокруг вертикальной линии, проходящей через точку С, для включения осевой линии патрубка №14
- Полярный угол 25° измерен в плоскости сечения
- Азимутальный угол 55° измерен в фокальной плоскости
Информация для выбора вакуумных камер
В данной категории 2 изделия. Сводные данные приведены в нижеследующей таблице:
| Наименование изделия |
Тип фланца 17 |
Наружный диаметр фланца 17, дюйм |
Масса в фунтах |
Шифр изделия |
Идентификационный номер модели |
| Камера для исследований, фланец 14-5/8 дюйма с канавкой для проволочной прокладки |
Канавка для проволочной прокладки |
14-5/8-ДЮЙМ. |
80 |
200000 |
REF# SSAC-12 |
| Камера для исследований, 14" Del-Seal |
DEL-SEAL |
14-ДЮЙМ. |
80 |
200001 |
REF# SSAC-12D |
Проекции и характеристики фланцевых патрубков
Вид сверху
Вид сбоку
Вид спереди
Примечание: размеры указаны в дюймах.
Характеристики фланцевых патрубков
|
Номер патрубка |
Размер фланца, дюйм |
Наружный диаметр трубы, дюйм |
Фокальная точка |
Фокусное расстояние, дюйм |
Азимутальный угол,° |
Полярный угол,° |
|
1 |
6 |
4.00 |
B |
7.50 |
0 |
0 |
|
2 |
8 |
6.00 |
B |
7.50 |
270 |
90 |
|
3 |
2-3/4 |
1.75 |
B |
7.25 |
315 |
90 |
|
4 |
8 |
6.00 |
A |
11.50 |
180 |
90 |
|
5 |
6 |
4.00 |
A |
7.25 |
90 |
90 |
|
6 |
4-1/2 |
2.50 |
A |
8.50 |
90 |
40 |
|
7 |
2-3/4 |
1.75 |
A |
8.25 |
135 |
35 |
|
8 |
2-3/4 |
1.75 |
A |
6.50 |
180 |
23 |
|
9 |
4-1/2 |
250 |
A |
9.50 |
270 |
35 |
|
10 |
2-3/4 |
1.75 |
B1 |
7.25 |
220 |
90 |
|
11 |
8 |
6.00 |
C |
10.00 |
0 |
90 |
|
12 |
2-3/4 |
1.75 |
C |
9.00 |
270 |
35 |
|
13 |
2-3/4 |
1.75 |
C |
6.50 |
0 |
23 |
|
14 |
2-3/4 |
1.75 |
C |
9.00 |
55 |
25 |
|
15 |
4-1/2 |
2.50 |
C |
13.75 |
90 |
110 |
|
16 |
2-3/4 |
1.75 |
C |
7.75 |
90 |
40 |
|
17 |
14 |
12.00 |
B |
8.00 |
0 |
180 |
|
18 |
2-3/4 |
1.75 |
B2 |
7.25 |
220 |
90 |
Возможно исполнение патрубка 17 с фланцем наружным диаметром 14-5/8 дюйма с канавкой для проволочной прокладки
|
Фокальные точки |
X |
Y |
Z |
|
A |
-2.00 |
0.00 |
8.00 |
|
B |
0.00 |
0.00 |
8.00 |
|
C |
2.00 |
0.00 |
8.00 |
|
B1 |
0.00 |
0.00 |
6.00 |
|
B2 |
0.00 |
0.00 |
10.00 |
|
Примечание: В1 и В2 не показаны |
|||