Spektrometria mas w układach próżniowych

[Alek]

Jasiu

Ostał Ci się może schemat? Chętnie zobaczyłbym, jak to zrealizowaliście. Ja znalazłem właśnie u siebie schemat od QSM500, ale różnice są tak dalekie, że do tego urządzenia QSM100 nie ma on żadnego zastosowania.
Obecnie stosowany w urządzeniu miernik prądu jonowego niezbyt mnie zadowala . Są problemy z zerem. Trzeba będzie go jeszcze przejrzeć. W ogóle się zastawiam, czy nie byłoby słuszne, aby całą elektronikę sporządzić nową .
Przede wszystkim muszę wyeliminować upierdliwy papierek .

[Jasiu]

Ostał Ci się może schemat?

Nie, to było 30 lat temu...

Przede wszystkim muszę wyeliminować upierdliwy papierek .

Ostatnio masowo stosuję:
http://www.mccdaq.com/usb-data-acquisit ... LS%20.aspx

Jasiu

[traxman]

Obecnie stosowany w urządzeniu miernik prądu jonowego niezbyt mnie zadowala . Są problemy z zerem. Trzeba będzie go jeszcze przejrzeć.

Czyli wzmacniacz w szarym pudełku jest do du..y??
Mam zbędny MOC, działa w trybie rejestratora.
PS.Nie oprogramowałeś RS232? Można by dane wysyłać do terminala i dalej do Excela.

[Alek]

Traxman Nie obwiniam przedwzmacniacza w tym pudełku. Drugi egzemplarz zachowuje się identycznie. Siedzi tam lampa elektrometryczna . Zacznie się tradycyjnie od wymiany wszystkich elektrolitów. Potem się okaże co dalej.
Trudność z tym przyrządem jest następująca: Wyjście na rejestrator Y to bodajże 0-10 V. Rzecz w tym, że przy małych ciśnieniach sygnał jest niewielki- może to być niekiedy ze 300-400mV. Należałoby więc tam dać raczej jakiś dobry przetwornik- coś lepszego niż atmegowy wewnętrzny. Rozsądne też byłoby wysyłanie tego, co jest na wyjściu X, gdyż ten sygnał mówi, jaka jest obecna wybierana masa. Ponieważ zakres można ustawić na przyrządzie, przeto można sobie na razie darować ustawianie tego z komputera.

Jasiu
Stopień mocy jest tu na BDY25. Wykorzystano zaś EAA91 coby nimi robić napięcie stałe A ze zmiennego B

[traxman]

Ten rejestrator to czysta mechanika, przesmarowałeś prowadnice itp. przy sygnale 5% zakresu mogą już przeszkadzać mechanizmowi złogi starego smaru itp.
Mam po szpargałach ADC/DAC 12bit może coś poskładać?

[Alek]

To nie jest kłopot z rejestratorem. Prąd jonowy śledzić można też na mierniku w zasilaczu kwadrupola. Jeśli ustawi się lepszą zdolność rozdzielczą to sygnał z kwadrupola maleje, co wynika z zasady jego działania. Tam naprawdę bywa małe napięcie na wyjściu. Twoja propozycja, 12 bitów, to już zaczyna brzmieć rozsądnie .

Edit: Jeszcze dwa zdjęcia QSM 100.

[Alek]

Wyeliminowałem (na razie prowizorycznie) papierek. Rejestracja odbywa się na komputerze, choć jest żmudna: z hyper terminala trzeba przekopiować w arkusz kalkulacyjny i tam już sobie międlić. Trzeba będzie w przyszłości poprawić zerowanie pikoamperomierza oraz dodać za nim wzmacniacz odwracający, bo piki idą nie w tą stronę co trzeba.
W załączniku spektrogram gazów resztkowych w układzie nieszczelnym i w układzie szczelnym (lub prawie szczelnym). Celem lepszego zobrazowania, jakie gazy wystąpiły w układzie szczelnym konieczne stało się 9-krotne zwiększenie czułości. 3-krotne poprzez zwiększenie prądu elektronowego źródła jonów i 3-krotne już poprzez mnożenie w arkuszu kalkulacyjnym (i oczywiście ustawienie do linii zerowej). Jak widać, w układzie szczelnym wystąpiły ślady linii azotu N2 +. Na pozór wydawać się może, że wystąpiła silna linia tlenu (O+). W rzeczywistości jednak jest to linia metanu - jest lekko przesunięta względem linii O+. O braku tlenu upewnia przy tym fakt, że nie wystąpiła linia O2+. Trzeba będzie jeszcze zmniejszyć szybkość przemiatania (teraz jest to około 1.5 minuty na jeden skan) lub - co chyba i tak nieodzowne przebudować pikoamperomierz celem zmniejszenia jego stałej czasowej. Poprzez dodanie przeze mnie kabelka nawet o pojemności kilku pF i oporności w siatce lampy elektrometrycznej 10^12 oma stała czasowa robi się już kilkusekundowa i stąd kłopoty z rozdzieleniem niektórych mas .
W układzie nieszczelnym widać jeszcze wyraźnie dodatkowo pik argonu Ar+ i już bardzo niewyraźnie na tle szumów pik CO2 (nie zaznaczony na obrazku).
Jak widać, pojawienie się linii tlenu i azotu może być (i zazwyczaj jest) oznaką nieszczelności. Występujący na początku skanu pik jest prawdopodobnie sumą wodoru i helu. Trzeba będzie jeszcze popracować, ażeby można było je oddzielić.
Myślę, że będzie wymagana jeszcze znaczna praca programistyczna, jeśli ma to być naprawdę użyteczny przyrząd a nie tępa brzytwa . O tym jednak opowiem więcej niebawem.

[traxman]

Ja jestem gotowy na kolejne wyzwania - byle nieprogramistyczne, mam awersje do jakichkolwiek języków czy to mówionych cy programowania.

[Alek]

Komornik 12

Masz tu kilka zdjęć z dokumentacji wywłoki, jaką masz ode mnie. Ten spektrometr był tylko na linię helu. Należałoby przemiatać polem magnetycznym lub napięciami. Rozdzielczość będzie niewielka.

[komornik12]

Cześć

Dziękuję Nawet dobrze go poskładałem, tylko nie wiem co zamiast lampy elektrometrycznej wstawić... Ma ktoś jakiś pomysły/sugestie co do tej kwestii?

Pozdrawiam Maciej

[Alek]

Ja bym wstawiał tam jednak lampę elektrometryczną lub pseudoelektrometryczną. W oryginale siedziały tam dwie w układzie różnicowym. Ja bym próbował na jednej, i to jakiejś żołędziowej na przykład.

[Alek]

Traxman

Czas na parę słów wyjaśnienia dla Ciebie. Kwadrupolowy spektrometr gazowy, czyli do badań składu atmosfery próżniowej ma tak jak próżniomierz jonizacyjny żarzoną katodę i elektrody stanowiące źródło jonów, po czym wytworzone jony wpadają między cztery pręty, połączone elektrycznie parami. Poprzez podanie na te pręty napięcia V+Usin wt wybiera się kolejne masy.
Podczas przemiatania U i V zwiększa się, w pozostaje stałe. Stosunek zaś V/U pozostaje stały.
Jony, które nie będą miały właściwego stosunku masy do ładunku kończą swe marne życie na prętach kwadrupola. Wybrane zaś polecą za pręty, aż do puszki Faradaya lub powielacza (jeśli takowy jest w spektrometrze). Prąd jonowy, jaki one wywołują jest miarą zawartości gazu, z którego one pochodziły w atmosferze próżniowej.
Wspomniany stosunek V/U decyduje o zdolności rozdzielczej. Jeśli jest on za mały- czułość rośnie (większe prądy jonowe), ale kosztem rozdzielczości. Czyli poszczególne piki zlewają się w jeden.

Przerabiany obecnie zasilacz QSM pozwala na napięciowe wybieranie mas. Za radą życzliwych osób zdecydowałem się na podawanie napięciowego sygnału z procesora. Odbieram z wyjścia Y sygnały, odpowiadające prądom jonowym. Resztę parametrów, takich jak prąd elektronowy, rozdzielczość, czułość pikoamperomierza reguluje się dalej po staremu. Zastanawiam się więc, czy wyrzucić w czorty pogany pikoamperomierz i składać coś nowego, zostać przy tym co jest, czy zbudować całość od zera .

[Tomasz Gumny]

[...] Zastanawiam się więc, czy wyrzucić w czorty pogany pikoamperomierz i składać coś nowego, zostać przy tym co jest, czy zbudować całość od zera .

Dostałem kiedyś kilka fajnych kostek do zrobienia integratora, więc jeśli czas pomiaru nie jest wartością krytyczną, to można się nimi pobawić...

[Alek]

Ja zaś dziś dostałem w prezencie pocztą takie jakby hybrydy: AFE C004-A firmy Ultra Analog. Na kostkach stoi "20 Bit ADC front end". Czy ktoś może wie o tym układzie?

[Tomasz Gumny]

Ja zaś dziś dostałem w prezencie pocztą takie jakby hybrydy: AFE C004-A firmy Ultra Analog. Na kostkach stoi "20 Bit ADC front end". Czy ktoś może wie o tym układzie?

AFE kojarzy mi się z BB (TI); http://focus.ti.com/paramsearch/docs/pa ... riteria=no , ale takiej kostki nie znalazłem... Przetwornik ADC jest rzeczą wtórną i przy czułym układzie wejściowym z przełączanymi zakresami przypuszczam, że wystarczy 10..12 bitów.