ORANSAL BASINÇ REGÜLATÖRLERİ

Mikroskop Prob Sıcak ve Soğuk Aşamaları İçin Vakum ve Atmosfer Kontrol Çözümü

Giriş ve Uygulama Alanları

Prob sıcak ve soğuk aşaması, numunenin sıcaklık kontrolünü ve eş zamanlı olarak iletilen/yansıyan ışıkla gözlemlenmesini sağlayan kritik bir bileşendir. Bu sistemler, boşluk içinde numune hareketini, hava geçirmez/vakumlu boşluğu, kızılötesi/ultraviyole/X-ışını gözlemlerini ve sıcaklık kontrollü bağlantılı çekimi destekler.

Bu aşamalar; mikroskoplar, ters mikroskoplar, kızılötesi spektrometreler, Raman metreler ve X-ışını cihazları gibi çeşitli enstrümanlarda yaygın olarak kullanılır. Uygulama alanları polimerler/sıvı kristaller, malzeme bilimi, spektroskopi, biyoloji, tıp, jeoloji ve gıda gibi geniş bir yelpazeyi kapsar.

Yukarıda bahsedilen malzeme yapısı ve organizasyonunun mikroskobik ölçüm ve araştırmasında, genellikle numuneye sıcaklık, vakum, basınç, atmosfer, nem ve ışık gibi gerekli karmaşık ortamın sağlanması gerekir.

Ancak, mevcut prob sıcak ve soğuk aşamaları genellikle yalnızca gerekli sıcaklık değişim kontrolünü sağlayabilmektedir. Aşama iyi bir sızdırmazlık sunsa da, vakum, basınç, atmosfer ve nemi ayarlama ve hassas bir şekilde kontrol etme yeteneğinden yoksundur.

Prob sıcak ve soğuk aşamasının vakum basıncının, atmosferinin ve neminin doğru kontrolüne ulaşmak için, bu makale destekleyici ekipman eksikliğini gidermeye odaklanan çözümleri önermektedir. Çözümler esas olarak vakum basıncı ve atmosfer kontrolü sorunlarına odaklanmaktadır.

Teknik Hedefler

Mikroskop prob sıcak ve soğuk aşamasının vakum basıncının ve atmosferinin hassas kontrolü için bu çözümün ulaşabileceği teknik göstergeler şunlardır:

  1. Vakum Basıncı: Mutlak basınç aralığı 0.1 Torr ile 1000 Torr arasında olup, kontrol hassasiyeti okumanın %1’inden daha iyidir.
  2. Atmosfer: Tek bir gaz veya birden fazla gazın karışımı kullanılabilir; gaz konsantrasyonu kontrol hassasiyeti %1’den daha iyidir.

Çözüm Yöntemleri

Bu çözüm, vakum basıncı ve atmosferin hassas kontrolüne ulaşmak için aşağıdaki iki bağımsız teknolojiyi kullanacaktır:

  1. Vakum Basıncı Kontrolü: Test odasına giren ve çıkan gaz akışını kontrol ederek Dinamik Denge Yöntemi teknolojisinin kullanılması.
  2. Atmosfer Kontrolü: Birden fazla çalışma gazının akışını ayrı ayrı kontrol etmek için Gaz Kütle Akış Kontrol (MFC) teknolojisinin kullanılması, böylece ortam gazındaki karışım oranının hassas ayarlanması.

Vakum Basıncı Kontrol Sisteminin Detayları

Vakum basıncı kontrol sistemi, bir giriş KaoLu Oransal Basınç Regülatöründen, bir yüksek vakum göstergesinden, bir düşük vakum göstergesinden, bir egzoz KaoLu Oransal Basınç Regülatöründen, bir yüksek vakum basınç kontrolöründen, bir düşük vakum basınç kontrolöründen ve bir vakum pompasından oluşur. Tam ölçekli vakum basıncını hassas bir şekilde kontrol etmek için aşağıdaki iki yüksek ve düşük vakum basıncı kontrol döngüsü kullanılır:

A. Yüksek Vakum Basıncı Kontrol Döngüsü

  • Kontrol Aralığı: Mutlak basınç 0.1 Torr ile 10 Torr.
  • Kontrol Yöntemi: Yukarı Akış Kontrol Modu (Upstream Control Mode) benimsenmiştir.
  • Döngü Bileşenleri: Giriş KaoLu Oransal Basınç Regülatörü, yüksek vakum göstergesi ve vakum basıncı program kontrolöründen oluşur.

B. Düşük Vakum Basıncı Kontrol Döngüsü

  • Kontrol Aralığı: Mutlak basınç 10 Torr ile 1000 Torr.
  • Kontrol Yöntemi: Aşağı Akış Kontrol Modu (Downstream Control Mode) benimsenmiştir.
  • Döngü Bileşenleri: Egzoz KaoLu Oransal Basınç Regülatörü, düşük vakum göstergesi ve vakum basıncı program kontrolöründen oluşur.

Kapalı Döngü Kontrol Süreci

Yukarıdaki yapıdan, tam ölçekli vakum basıncının kontrolünün, iki farklı aralıktaki ince film kapasitans vakum göstergeleriyle kapsandığı görülmektedir. Bu tip ince film kapasitans vakum göstergesi, kolayca %0.25 okuma hassasiyetine ulaşabilir.

  1. Vakum göstergesi tarafından toplanan vakum sinyali, vakum basınç kontrolörüne iletilir.
  2. Kontrolör, ayar değeri ile ölçüm sinyalini karşılaştırdıktan sonra PID algoritmasını hesaplar.
  3. Kontrolör, KaoLu Oransal Basınç Regülatörünü hava giriş veya egzoz akışını değiştirmek için sürmek üzere bir kontrol sinyali çıkışı verir. Bu, kalibrasyon odasındaki hava basıncının hassas kontrolünü sağlar.

Tam ölçekli vakum basıncının spesifik kontrol sürecinde, sırasıyla yukarı akış ve aşağı akış kontrol modlarının benimsenmesi gerekir:

  • Yüksek Vakum Kontrolü (0.1 Torr ~ 10 Torr): Egzoz KaoLu Oransal Basınç Regülatörünün açıklığı sabit bir değere ayarlanır. Yüksek vakum kontrol döngüsünü çalıştırarak hava giriş iğne valfi açıklığı otomatik olarak ayarlanır, böylece vakum basıncı ayar değerine ulaşılır.
  • Düşük Vakum Kontrolü (10 Torr ~ 1000 Torr): Giriş iğne valfinin açıklığı sabit bir değere ayarlanır. Düşük vakum kontrol döngüsünü çalıştırarak egzoz iğne valfi açıklığı otomatik olarak ayarlanır, böylece vakum basıncı ayar değerine ulaşılır.
  • Program Kontrolü: Tam aralıktaki vakum basıncı değişiklikleri, ayarlanan eğriye göre programlanabilir ve kontrol edilebilir. Kontrol, vakum basınç kontrolörüyle birlikte gelen bilgisayar yazılımı tarafından yapılır ve süreç parametreleri ile zamana bağlı değişim eğrileri eş zamanlı olarak görüntülenir ve depolanır.

Özet

Bu çözüm, KaoLu Oransal Basınç Regülatörünü kullanarak mikroskop prob sıcak ve soğuk aşamasının vakum basıncı kontrol sorununu tamamen çözebilir ve yüksek kontrol hassasiyetine ve otomatik kontrol yeteneklerine sahiptir. Bu sayede araştırmacılar, malzeme yapısı üzerindeki karmaşık çevresel etkileri eş zamanlı ve hassas bir şekilde inceleyebilirler.

Web sitemizi ziyaretiniz sırasında çerezler kullanılmaktadır. Kişisel verilerinizin 6698 sayılı KVKK uyarınca işlenmesine ilişkin detaylı bilgi için Gizlilik Politikası sayfamızı inceleyebilirsiniz.