This work was supported jointly by the Converging Research Center Program through the Ministry of Science, ICT and Future Planning, Korea (NRF-2014M3C1A8048817) and R&amp;D Convergence Program of NST (National Research Council of Science and Technology) of Republic of Korea (CAP-14-3-KRISS).

Precaución: Por favor, siga todas las prácticas de seguridad adecuadas durante el montaje de los equipos y cámaras de muestra. Por favor, use equipo de protección personal (gafas de seguridad, guantes, zapatos de seguridad, etc.). 1. La fabricación de una cámara de vacío de la muestra <ol><li> Diseño y fabricación de la cámara de vacío <ol><li> Preparar y presentar los planos de diseño a un proveedor comercial o un taller de maquinaria en la empresa para la fabricación de la cámara de muestra vacío. Un ejemplo representativo del diseño gráfico por una cámara de vacío de acero S20C se muestra en la Figura 1. La cámara diseñada en este experimento es muy básico y es comúnmente empleada por las empresas de vacío. NOTA: El fabricante debe tener un conocimiento básico de los sistemas de ultra alto vacío. </li><li> Inspeccionar todas las dimensiones para asegurar el cumplimiento con el dibujo. </li><li> Después de dar forma (mecanizado) la cámara de vacío, cubrir las bridas finales CF con plástico para evitar damage durante el transporte. </li></ol></li><li> Limpieza NOTA: Siga medio ambiente local, la salud y las normas de seguridad durante la limpieza química. Use equipo de protección personal. Manejar las piezas usando guantes de vinilo. No toque las partes con las manos desnudas. <ol><li> Limpiar las piezas de acero después del procedimiento de limpieza UHV para los aceros. Un procedimiento de limpieza típico se describe a continuación. </li><li> Desengrasar la piezas usando un disolvente, tal como acetona, a temperatura ambiente durante 5 min. </li><li> Limpiar las piezas en un baño de ultrasonidos durante 20 minutos usando un limpiador de BN (pH 13). </li><li> Enjuague las piezas con agua del grifo durante 10 min, seguido de un enjuague a fondo con agua desionizada durante 20 min. </li><li> Enjuague bien con alcohol y secar el uso de gas nitrógeno seco. </li><li> Envolver las piezas en papel limpio y sin pelusa y permitir que las partes se sequen al aire durante un día. </li></ol></li><li> Soldadura NOTA: No toque las partes con las manos desnudas. Nosotroslder debe ser entrenado en la soldadura de UHV. <ol><li> Coloque las piezas en un banco de soldadura. </li><li> Premontar las partes y alinear las piezas según el dibujo del diseño. </li><li> Back-purga con gas argón (5 L / min) para evitar la corrosión durante la soldadura. </li><li> Soldar las bridas terminales que utilizan la técnica de soldadura de tungsteno con gas inerte (TIG) (argón caudal: 8-9 l / min). 15 </li><li> Soldadura bridas del extremo completamente utilizando la técnica de soldadura TIG y una plantilla de inflexión. Dejar que la zona afectada por el calor se enfríe a temperatura ambiente. Detener el flujo de gas argón. </li></ol></li><li> Prueba de fugas <ol><li> Sellar un extremo de la cámara con una brida ciega CF. </li><li> Conecte el otro extremo a un detector de fugas de helio (HLD). </li><li> Evacuar la cámara de muestra vacío usando el DAN. </li><li> Coloque la costura soldada por calor en una bolsa de vinilo y llenar la bolsa con gas helio. </li><li> Medir cualquier cambio en el nivel de helio. Asegúrese de que la cámara es a prueba de fugas. El shou tasa de fugas de heliold ser &lt;1 × 10-11 Pa m 3 seg - 1 (1 x 10 - 10 mbar L sec - 1). </li><li> Si no se observa ninguna fuga, ventilar la cámara. De lo contrario, vuelva a soldar la cámara de vacío después de la ventilación (repita los pasos 1.3.3 a 1.4.5). </li></ol></li></ol> 2. La fabricación del Horno <ol><li> Preparar y presentar los planos de diseño a un proveedor o un taller de maquinaria en la empresa para la fabricación del horno. Consulte la imagen que se muestra en la Figura 2. </li><li> Adquirir las piezas y equipos necesarios descritos en el control de la temperatura de la lista de materiales específicos / Equipo. </li><li> Conectar la tubería de refrigeración. </li><li> Suministrar agua de refrigeración a un enfriador. Ejecutar la enfriadora y comprobar si hay fugas de agua. Parar la enfriadora. </li></ol> 3. Configuración experimental para mediciones de RoR <ol><li> Recoger el vacío equipos / hardware requerido se especifica enla lista de materiales específicos / Equipo. La configuración de prueba se compone principalmente de un SRG, un analizador de gas residual (RGA), una bomba turbomolecular (TMP) equipado con una bomba de desbaste (RP), una válvula de ángulo de todos los metales (AV Ch), una camiseta (CF35), y un reductor (CF35 a CF63). Los artículos adicionales pueden incluir un detector de fugas de helio y un medidor de UHV, tal como aparece en la lista de materiales específicos / Equipo. El AV Ch debe tener una brida giratoria en el lado del asiento (sellado) para nivelar la SRG. </li><li> Recoger las llaves (M6 y M8), juntas de cobre (CF35 y CF63), y los pernos / tuercas (M6 y M8) necesarios para el montaje. </li><li> Use un medidor de nivel industrial para montar el SRG. </li><li> Manejar las piezas usando guantes de vinilo. No toque la superficie que está expuesta al vacío con las manos desnudas. Utilizar calzado de seguridad. </li><li> Montaje del aparato experimental <ol><li> Montar los componentes de vacío secuencialmente usando juntas de cobre desde el lado de la bomba a un lado de la muestra, como se muestra en <strong&gt; Figura 3. Siempre coloque el lado del asiento de la válvula hacia la cámara de muestra. Apriete cara a cara todas las juntas de brida con una junta de cobre (CF35) con una llave (M6), a excepción de la articulación entre la cámara de muestra y la cámara de válvula de aislamiento (AV Ch). </li><li> Ajuste el conjunto de brida SRG y la cámara de muestra de manera que el eje de la cabeza SRG es vertical usando el medidor de nivel; dentro de ± 2 ° (max) (Figura 4). Apretar la junta de brida entre la cámara de muestra y la AV Ch, cara a cara, mientras se mantiene el nivel de la brida SRG. Consulte el manual del usuario para obtener instrucciones detalladas SRG. </li><li> Conectar el RP y el DAN válvulas de aislamiento (AV Ro, AV HLD) al puerto de la brida de sujeción (KF) del extremo de salida de la TMP. Precaución: Asegúrese de que no hay choque mecánico al conjunto de bridas SRG o rotor. </li></ol></li><li> Prueba de fugas <ol><li> Encienda el DAN y esperar hasta que el detector esListo. Abra la HLD AV y cerrar el AV Ro. </li><li> Bombee la configuración utilizando la DAN. Consulte el manual de HLD para el procedimiento de funcionamiento correcto. Espere a ~ 30 min para bombear el gas helio residual de la instalación. Asegúrese de que el nivel de helio está dentro del límite mínimo detectable de la DAN. </li><li> Rociar gas helio a través de la ranura de la prueba de fugas en las bridas. </li><li> Medir cualquier cambio en el nivel de helio. Asegúrese de que la cámara es a prueba de fugas. La tasa de fugas de helio debe ser &lt;1 × 10 - 11 Pa m 3 s - 1 (1 x 10 - 10 mbar L seg - 1). </li><li> En caso de fuga de las alas, vuelva a apretar las bridas. </li><li> Si no se encuentran fugas, parar la prueba de fugas y purgar el sistema de vacío. Abra el Ro AV y cerrar la HLD AV. </li></ol></li></ol> 4. Medición de la desgasificación tarifas <ol&gt; <li> Procedimiento de bombeo <ol><li> La bomba por el sistema de vacío mediante el encendido de la TMP y la RP al mismo tiempo. </li><li> Si bien el proceso de bombeo está activado, recoger los elementos necesarios para la limpieza térmica; cintas eléctricas del calentador del calentador, controladores, multímetro de mano, lámina de aluminio, sensores de temperatura y / cables. </li></ol></li><li> procedimiento de horneado <ol><li> Retire el cabezal SRG del conjunto de bridas. componentes envoltura de vacío (entre el conjunto de brida SRG y la brida de entrada del PGT) con calentadores de banda. </li><li> Verificar y asegurar que no hay cortocircuito eléctrico entre los calentadores y las piezas de vacío utilizando multímetro manual. </li><li> Conectar los calentadores para los respectivos controladores y envolver la cámara en lámina de aluminio. </li><li> Elevar la temperatura a 150 ° C a una velocidad de rampa de 1 ° C-2 ° C / min. </li><li> Mantenga la cámara a 150 ° C durante 24-48 horas con el controlador programa de horneado. Mantener la temperatura de la RGAla electrónica de menos de 50 ° C utilizando el ventilador de refrigeración. </li><li> Degas cada uno de los filamentos RGA por bombardeo de electrones de al menos 5 min. </li><li> Medir el espectro de RGA de 1 a 50 m / e para asegurar que el H 2 O pico (m / e = 18) es menor que la mitad de la H 2 pico (m / e = 2). Si no es así, continuar la limpieza térmica. </li><li> Deje que el sistema se enfríe a temperatura ambiente a una velocidad de rampa de 1 ° C-2 ° C / min. Compruebe si hay fugas que se refieren al espectro RGA medida durante el enfriamiento. </li><li> Analizar el gas residual en la cámara de muestra. Medir el espectro de RGA. Cierre la AV Ch y medir el espectro de RGA nuevo. El espectro de RGA de la cámara de muestra corresponde a la diferencia entre los espectros adquiridos antes y después de cerrar la AV Ch. </li><li> Verificar que la suma de todos los gases de impurezas, tales como H 2 O, CO y CO 2, está por debajo de 5%; en caso contrario, repetir la limpieza térmica de nuevo. </li></ol></li><li> Funcionamiento del SRGRAMO NOTA: El funcionamiento apropiado de la SRG es muy importante. Consulte el manual de operación para obtener instrucciones SRG. <ol><li> Montar la cabeza SRG en el conjunto de brida SRG. </li><li> Asegúrese de que el eje de la cabeza SRG está dentro de ± 2 ° (max) (Figura 4). Use un medidor de nivel de referencia. </li><li> Iniciar el SRG y esperar a la estabilización de la resistencia residual, una señal independiente de la presión de la SRG, que por lo general toma un par de horas. </li><li> Introduzca los parámetros de entrada apropiados, como el gas (H 2), la temperatura (24 ° C), y el intervalo de medición (10 seg). </li></ol></li><li> Procedimiento para iniciar el control de temperatura <ol><li> A la espera de la señal se estabilice, estabilizar la temperatura de la muestra. Encienda el enfriador de dejar correr el agua de refrigeración a través del sistema. Ajuste la temperatura del fluido a 15 ° C. </li><li> Iniciar el controlador de calentador para la muestra. Ajuste la temperatura objetivo de 24 ° C. espere for la temperatura se estabilice dentro de ± 0,1 ° C después de cerrar la puerta del horno. </li></ol></li><li> Procedimiento para la adquisición de la señal SRG <ol><li> Compruebe que la variación del valor de desplazamiento de la señal está dentro de ± 1 × 10 - 9 Pa / seg; de lo contrario, desmonte el SRG del sistema y cambie el rotor o el conjunto de brida, y luego repetir 3,5-4,4. (Si esto no es posible, adquirir la pendiente de la compensación de 8-24 h. Este será restado de los datos de tasa de emisión de gases de medición). </li><li> Comprobar el nivel de la señal proporcionada por el controlador SRG; debe ser de al menos -10 dB. Idealmente, debe estar entre 0 y 6 dB. Sin embargo, valores de hasta 12 dB son aceptables. Si la señal es&gt; 14 dB, detener el modo SRG. Separe la cabeza y calentar el dedal a 200 ° C. Repetir toda la operación desde el paso 4.5.1. </li><li> Comprobar el nivel de amortiguación proporcionado por el controlador SRG; el valor óptimo es entre -; 35 y -60 dB, que normalmente es satisfecho en el sistema con TMP y la bomba de desplazamiento que está puesto en una almohadilla de caucho. De lo contrario, deje de correr todo el equipo y eliminar las fuentes de cualquier vibración mecánica. </li></ol></li><li> La adquisición de los datos RoR <ol><li> Cierre suavemente la AV para iniciar la acumulación de presión. Tenga cuidado de no someter la SRG a un choque mecánico. </li><li> Cierre la puerta del horno y adquirir datos de presión de 8-24 horas utilizando un ordenador. </li><li> PreCheck los datos medidos para verificar que la variación en la temperatura está dentro de ± 0,1 ° C después de la estabilización y que el aumento de presión es lineal dentro del error 10%. Si se cumplen estos criterios, detener la medición. De lo contrario, continuará midiendo hasta que el aumento de la presión se convierte en lineal dentro de error del 10% durante al menos 16 horas. </li><li> Apague todos los equipos. </li></ol></li><li> El cálculo de la tasa de desgasificación <ol><li> Seleccione la presión establecida después de la temperatura stabilización. </li><li> Ajustar los datos de la subida de presión a través de mínimos cuadrados lineales apropiado y calcular la pendiente. La pendiente d P / d t es la velocidad medida de aumento de la presión después de la válvula está cerrada. </li><li> Calcular la tasa de desgasificación, q (H 2 equivalentes), utilizando la ecuación q = (V / A) (d P / d t) [Pa m 3 seg - 1 m - 2], donde V es el volumen de la cámara de muestra (m 3) y A es el área de superficie geométrica de la cámara (m 2). </li></ol></li></ol>

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The authors have no conflict of interest to declare.

Se han reportado numerosos métodos para la medición de las tasas de desgasificación en la literatura. métodos experimentales incluyen el rendimiento, la modulación de la conductancia, de dos trayectos, RoR, y variaciones de estos métodos. Sin embargo, hay un método es ideal para la obtención de los datos de desgasificación necesarios. 10 El método RoR usando SRG, sin embargo, se convirtió en el método de elección para la medición de materiales de baja desgasificación. 11-13 SRG ...

Aceros se utilizan rutinariamente en la construcción debido a sus buenas propiedades mecánicas. Ciertos aceros (aceros ferrosos, en particular) son materiales preferidos para aplicaciones que implican al vacío. Dependiendo del tipo y grado, estos aceros tienen tasas de desgasificación suficientemente bajas esenciales para alto vacío (HV, 10 - 7 &lt;p &lt;10-5 Pa) o ultra alto vacío (UHV, 10 -10 &lt;&lt;10 P - 7 Pa) sistemas . Además, una amplia investigación se ha llevado a cabo para el desarrollo de los procedimientos especiales de pre-tratamiento que reducen la desgasificación 1-3. Las medidas de pretratamiento están diseñados para reducir al mínimo la inversión de bombeo o para mejorar el vacío de HV a UHV o de UHV a vacío extrema alta (p &lt;10-10 Pa). Aunque se han propuesto muchos métodos prácticos para reducir la rata desgasificacióne de aceros ferrosos, métodos recientes se centran en la reducción del tiempo y la temperatura requerida para obtener una tasa de desgasificación inferior. tratamiento térmico a 350 ° C-450 ° C en lugar de disparar al vacío a 800 ° C-950 ° C, es un buen ejemplo de este enfoque. 1,4,5 Por otra parte, la elección del material ideal para una aplicación específica de vacío es crítica; por ejemplo, la selección de un material ferrítico con una tasa de desgasificación muy bajo para su uso en el blindaje del campo magnético. 6,7 Durante estas investigaciones, la medición precisa de la velocidad de salida de gases es un requisito previo para la selección de los materiales candidatos o verificar la eficacia de los diversos procedimientos de tratamiento previo. 8,9 Las técnicas experimentales más comunes que se utilizan para la medición de la desgasificación son el rendimiento y los métodos de la subida de tasa de presión. 10 Recientemente, varios experimentos se han realizado para medir la tasa de desgasificación de hidrógeno basado en el método RoR usando centrifugadogalga rotor Ning (SRG). 1, 11-13 El método RoR usando SRG es muy adecuado para la medición de las tasas de desgasificación de hidrógeno muy bajas, que a menudo limitan la presión más baja alcanzable en un sistema de vacío de acero. Esto es porque el SRG tiene bombeo insignificante o acción desgasificación. Además, la SRG también tiene una excelente precisión y buena linealidad en alto vacío y el rango de vacío ultra-alto. 14 Teniendo en cuenta que la literatura publicada sobre los experimentos de RoR se limita, vale la pena describir los detalles experimentales para desarrollar una comprensión más profunda del método. En este artículo de vídeo, se describe en detalle el proceso de establecer el experimento y proporcionan instrucciones detalladas para llevar a cabo mediciones de desgasificación utilizando el método de RoR. Para demostrar la eficacia del método, las tasas de desgasificación de dos aceros utilizados comúnmente (acero inoxidable 304 y S20C acero suave) se midieron antes y después de un tratamiento de precalentamiento para reducir el outgassin hidrógenotasa g. Se compararon los valores pre y post-tratamiento. resultados experimentales típicas utilizando una configuración bastante simple se presentan para demostrar la eficacia del método optimizado para la evaluación de las tasas de desgasificación bajo hidrógeno.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="869">
	<tbody>
		<tr height="33">
			<td colspan="4" height="33" style="height:34px;width:869px;">Sample chamber</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Stainless steel, 304</td>
			<td style="width:169px;">POSCO&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; (www.posco.co.kr)</td>
			<td style="width:131px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Mild steel, D3752</td>
			<td style="width:169px;">Xiangtan Iron&#38;Steel co.,LTD (http://www.hnxg.com)</td>
			<td style="width:131px;"></td>
			<td style="width:355px;"></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Mild steel, D3752</td>
			<td style="width:169px;">SeAh Besteel (www.seahbesteel.co.kr)</td>
			<td style="width:131px;"></td>
			<td style="width:355px;"></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Name</td>
			<td style="width:169px;">Company</td>
			<td style="width:131px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td colspan="4" height="33" style="height:34px;width:869px;">Cleaning</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Cleaning bath</td>
			<td style="width:169px;">Samill IDS</td>
			<td></td>
			<td style="width:355px;">Ultrasonic cleaning, heating, timer, concentration control&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Acetone</td>
			<td style="width:169px;">Samchun Chemical (www.samchun.com)</td>
			<td style="width:131px;">A1759</td>
			<td style="width:355px;">HPLC GRADE (99.7%)</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Tekusolv</td>
			<td style="width:169px;">NCH Co.&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; (www.nch.com)</td>
			<td style="width:131px;">0368-0058J</td>
			<td style="width:355px;">Solvents</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">BN cleaner</td>
			<td style="width:169px;">Henkel surface technologies (na.henkel-adhesives.com)</td>
			<td style="width:131px;">6610263775</td>
			<td style="width:355px;">Akkaline, pH 13</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Ethanol</td>
			<td style="width:169px;">Fisher Scientific (www.fishersci.com)</td>
			<td style="width:131px;">A995-4</td>
			<td style="width:355px;">HPLC Reagent(99.9%)</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Deionized water (Electro deionizer SYSTEM)</td>
			<td style="width:169px;">A.T.A&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; (www.atagroup.co)</td>
			<td style="width:131px;">EDI SYSTEM</td>
			<td style="width:355px;"></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Liquid N2 gas</td>
			<td style="width:169px;">Hanyoung (www.gasmaster.co.kr)</td>
			<td style="width:131px;">B/T 176 L</td>
			<td style="width:355px;">LN2 dewar, purity 99.999%</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Name</td>
			<td style="width:169px;">Company</td>
			<td style="width:131px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td colspan="4" height="33" style="height:34px;">Welding</td>
		</tr>
		<tr height="68">
			<td height="68" style="height:68px;">Tungsten Inert Gas wedling machine</td>
			<td style="width:169px;">Thermal Arc (www.victortechnologies.com/thermalarc)</td>
			<td>400GTSW</td>
			<td>Ar gas prefllow&#38;postflow 8 liter/min, backflow 5 liter/min</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">turning jig</td>
			<td style="width:169px;">Vactron&#160;&#160;&#160; (www.vactron.co.kr)</td>
			<td style="width:131px;">Made to order</td>
			<td>Made to order</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">Ar gas</td>
			<td style="width:169px;">Lindekorea (www.lindekorea.com)</td>
			<td></td>
			<td>Purity 99.999%</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Name</td>
			<td style="width:169px;">Company</td>
			<td style="width:131px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td colspan="4" height="33" style="height:34px;">Leak test</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Leak detector</td>
			<td style="width:169px;">Adixen&#160;&#160;&#160;&#160; (www.adixen.fr/en/)</td>
			<td style="width:131px;">ASM380</td>
			<td>Pumping Speed(air): 9.7 l/s</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">He gas</td>
			<td style="width:169px;">Lindekorea (www.lindekorea.com)</td>
			<td></td>
			<td>Purity 99.999%</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Name</td>
			<td style="width:169px;">Company</td>
			<td style="width:131px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td colspan="4" height="33" style="height:34px;width:869px;">Vacuum equipment</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Spinning rotor gauge&#160;</td>
			<td style="width:169px;">MKS Instruments (www.mks.com)</td>
			<td style="width:131px;">SRG-3</td>
			<td style="width:355px;">Controller, head, and thimble set</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">Industrial level meter</td>
			<td style="width:169px;">MKS Instruments (www.mks.com)</td>
			<td style="width:131px;">SRG-3</td>
			<td>For SRG assemble &#177; 1&#730;</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">Oscilloscope</td>
			<td style="width:169px;">Tektronix&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; (www.tek.com)</td>
			<td>TDS2012B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Residulal gas analyser</td>
			<td style="width:169px;">Balzers</td>
			<td style="width:131px;">QMA200</td>
			<td>m/e 0-100&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">TMP(HiPace 80)</td>
			<td style="width:169px;">Pfeiffer Vacuum (www.pfeiffer-vacuum.com)</td>
			<td style="width:131px;">PMP03941</td>
			<td style="width:355px;">Pumping Speed(N2): 67 l/s</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Scroll pump</td>
			<td style="width:169px;">Anest Iwata&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; (www.anest-iwata.co.jp)</td>
			<td style="width:131px;">ISP 90</td>
			<td>Pumping Speed(Air): 1.8 l/s</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">All-metall easy close angle valve(CF35)</td>
			<td style="width:169px;">VAT Inc.&#160; (www.vatvalve.com)</td>
			<td style="width:131px;">54032-GE02-0002</td>
			<td style="width:355px;">Rotatable flange</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Angle valve(KF25)</td>
			<td style="width:169px;">MDC Vacuum Inc. (www.mdcvacuum.com)</td>
			<td style="width:131px;">KAV-100</td>
			<td style="width:355px;"></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Five-Way Crosses&#160;&#160;&#160;&#160;</td>
			<td style="width:169px;">MDC&#160;</td>
			<td style="width:131px;">Made to order</td>
			<td style="width:355px;">CF4-1/2 Spool-rotatable 1-way to CF2-3/4 Nipple 3ea, Vacuum degassed at 400&#8451; for 3 days</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Reducing Tees&#160;</td>
			<td style="width:169px;">MDC</td>
			<td style="width:131px;">Made to order</td>
			<td style="width:355px;">CF4-1/2 Flange to CF2-3/4 Tees(Half flange), Vacuum degassed at 400&#8451; for 3 days</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;width:215px;">Name</td>
			<td style="width:169px;">Company</td>
			<td style="width:131px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td colspan="4" height="33" style="height:34px;">Temperature control&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">Chiller</td>
			<td style="width:169px;">JEIO Tech&#160;&#160; (www.jeiotech.com)</td>
			<td>RW-2025G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">Cooling line</td>
			<td style="width:169px;">LS Metal&#160;&#160;&#160;&#160; (www.lsmetal.biz)</td>
			<td style="width:131px;">C1100</td>
			<td style="width:355px;">Level Wound Coil, Diameter 10mm</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">Heater controllers</td>
			<td style="width:169px;">HMT</td>
			<td style="width:131px;">Made to order</td>
			<td style="width:355px;">Bakeout program controller</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">Electrical heater tapes</td>
			<td style="width:169px;">Brisk heat (www.briskheat.com)</td>
			<td>BIH101080L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">Thermocouple(K type)</td>
			<td style="width:169px;">miraesensor (www.miraesensor.com)</td>
			<td>MR-2290</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">Handheld multimeter</td>
			<td style="width:169px;">Saehan&#160;&#160;&#160;&#160; (www.saehan.co.kr)</td>
			<td>3234</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:46px;">Data recorder(Temp.)</td>
			<td style="width:169px;">Yokogawa (www.yokogawa.com)</td>
			<td>GP10-1E1F-UC10</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of outgassing rates of steels

Aceros se utilizan comúnmente los materiales en la fabricación de sistemas de vacío debido a sus buenas propiedades mecánicas, la corrosión y de vacío. Una variedad de aceros cumple el criterio de baja desgasificación requerido para aplicaciones de alta o ultra alto vacío. Sin embargo, un material dado puede presentar diferentes velocidades de desgasificación en función de su proceso de fabricación o los distintos procesos de pretratamiento implicadas durante la fabricación. Por lo tanto, la medición de las tasas de desgasificación es muy deseable para una aplicación de vacío específico. Por esta razón, el aumento de la velocidad de la presión método (ROR) a menudo se utiliza para medir la emisión de gases de hidrógeno después del horneado. En este artículo, se proporciona una descripción detallada del diseño y ejecución del protocolo experimental que participan en el método de RoR. El método RoR utiliza un medidor de rotor para minimizar los errores que se derivan de la desgasificación o la acción de bombeo de un medidor de vacío. Las tarifas de desgasificación de dos aceros ordinarios (acero inoxidable y macero ILD) se midieron. Las mediciones se realizaron antes y después del pretratamiento térmico de los aceros. El pretratamiento térmico de los aceros se realizó para reducir la emisión de gases. Las tasas extremadamente bajas de desgasificación (del orden de 10 - 11 Pa m 3 seg - 1 m - 2) se pueden medir de manera rutinaria usando muestras relativamente pequeñas.

Como era de esperar, el gas residual después de la limpieza térmica era principalmente hidrógeno. 7 El aumento de la presión medida mediante el SRG fue lineal durante un largo período de tiempo (Figura 5). Por lo tanto, el efecto podría ser insignificante readsorción y la tasa de desgasificación intrínseca (q) para los aceros probados en este estudio puede ser evaluado utilizando el método de RoR. 10 Los datos de la subida de pres...

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Measurement of Outgassing Rates of Steels

A protocol for the measurement of outgassing rates of hydrogen from ordinary steel vacuum chambers using the rate-of-pressure rise method is presented.

Medición de la desgasificación tarifas de Aceros

Steels are commonly used materials in the fabrication of vacuum systems because of their good mechanical, corrosion, and vacuum properties. A variety of ...

measurement-of-outgassing-rates-of-steels

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11.4K vistas.  POSTECH. A protocol for the measurement of outgassing rates of hydrogen from ordinary steel vacuum chambers using the rate-of-pressure rise method is presented.

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Experimental Methods for Investigation of Shape Memory Based Elastocaloric Cooling Processes and Model Validation

Shape Memory Alloys (SMA) using elastocaloric cooling processes have the potential to be an environmentally friendly alternative to the conventional vapor compression based cooling process. Nickel-Titanium (Ni-Ti) based alloy systems, especially, show large elastocaloric effects. Furthermore, exhibit large latent heats which is a necessary material property for the development of an efficient solid-state based cooling process. A scientific test rig has been designed to investigate these processes and the elastocaloric effects in SMAs. The realized test rig enables independent control of an SMA&#39;s mechanical loading and unloading cycles, as well as conductive heat transfer between SMA cooling elements and a heat source/sink. The test rig is equipped with a comprehensive monitoring system capable of synchronized measurements of mechanical and thermal parameters. In addition to determining the process-dependent mechanical work, the system also enables measurement of thermal caloric aspects of the elastocaloric cooling effect through use of a high-performance infrared camera. This combination is of particular interest, because it allows illustrations of localization and rate effects &#8212; both important for efficient heat transfer from the medium to be cooled.
The work presented describes an experimental method to identify elastocaloric material properties in different materials and sample geometries. Furthermore, the test rig is used to investigate different cooling process variations. The introduced analysis methods enable a differentiated consideration of material, process and related boundary condition influences on the process efficiency. The comparison of the experimental data with the simulation results (of a thermomechanically coupled finite element model) allows for better understanding of the underlying physics of the elastocaloric effect. In addition, the experimental results, as well as the findings based on the simulation results, are used to improve the material properties.

Experimental methods for investigation of solid state cooling processes and characterization of elastocaloric material properties of Shape Memory Alloys (SMA) are presented. A custom-built test rig has been designed for controlling and comprehensive monitoring of elastocaloric cooling processes. Furthermore, it provides a validation platform for thermomechanically coupled modeling approaches.

Métodos experimentales para procesos de enfriamiento Elastocaloric Investigación de memoria de forma basada y validación del modelo

Shape Memory Alloys (SMA) using elastocaloric cooling processes have the potential to be an environmentally friendly alternative to the conventional vapor ...

Investigación

Ingeniería

Experimental Methodology for Estimation of Local Heat Fluxes and Burning Rates in Steady Laminar Boundary Layer Diffusion Flames

Modeling the realistic burning behavior of condensed-phase fuels has remained out of reach, in part because of an inability to resolve the complex interactions occurring at the interface between gas-phase flames and condensed-phase fuels. The current research provides a technique to explore the dynamic relationship between a combustible condensed fuel surface and gas-phase flames in laminar boundary layers. Experiments have previously been conducted in both forced and free convective environments over both solid and liquid fuels. A unique methodology, based on the Reynolds Analogy, was used to estimate local mass burning rates and flame heat fluxes for these laminar boundary layer diffusion flames utilizing local temperature gradients at the fuel surface. Local mass burning rates and convective and radiative heat feedback from the flames were measured in both the pyrolysis and plume regions by using temperature gradients mapped near the wall by a two-axis traverse system. These experiments are time-consuming and can be challenging to design as the condensed fuel surface burns steadily for only a limited period of time following ignition. The temperature profiles near the fuel surface need to be mapped during steady burning of a condensed fuel surface at a very high spatial resolution in order to capture reasonable estimates of local temperature gradients. Careful corrections for radiative heat losses from the thermocouples are also essential for accurate measurements. For these reasons, the whole experimental setup needs to be automated with a computer-controlled traverse mechanism, eliminating most errors due to positioning of a micro-thermocouple. An outline of steps to reproducibly capture near-wall temperature gradients and use them to assess local burning rates and heat fluxes is provided.

We describe the use of micro-thermocouples to estimate local temperature gradients in steady laminar boundary layer diffusion flames. By extension of the Reynolds Analogy, local temperature gradients can be further used to estimate the local mass burning rates and heat fluxes in such flames with high accuracy.

Metodología experimental para la estimación de los flujos de calor local y de la quema Tarifas en Steady laminar límite de una capa de difusión de las llamas

Modeling the realistic burning behavior of condensed-phase fuels has remained out of reach, in part because of an inability to resolve the complex ...

Optical Trap Loading of Dielectric Microparticles In Air

We demonstrate a method to trap a selected dielectric microparticle in air using radiation pressure from a single-beam gradient optical trap. Randomly scattered dielectric microparticles adhered to a glass substrate are momentarily detached using ultrasonic vibrations generated by a piezoelectric transducer (PZT). Then, the optical beam focused on a selected particle lifts it up to the optical trap while the vibrationally excited microparticles fall back to the substrate. A particle may be trapped at the nominal focus of the trapping beam or at a position above the focus (referred to here as the levitation position) where gravity provides the restoring force. After the measurement, the trapped particle can be placed at a desired position on the substrate in a controlled manner. 
In this protocol, an experimental procedure for selective optical trap loading in air is outlined. First, the experimental setup is briefly introduced. Second, the design and fabrication of a PZT holder and a sample enclosure are illustrated in detail. The optical trap loading of a selected microparticle is then demonstrated with step-by-step instructions including sample preparation, launching into the trap, and use of electrostatic force to excite particle motion in the trap and measure charge. Finally, we present recorded particle trajectories of Brownian and ballistic motions of a trapped microparticle in air. These trajectories can be used to measure stiffness or to verify optical alignment through time domain and frequency domain analysis. Selective trap loading enables optical tweezers to track a particle and its changes over repeated trap loadings in a reversible manner, thereby enabling studies of particle-surface interaction.

A protocol for launching and stably trapping selected dielectric microparticles in air is presented.

Cargando óptica Trampa de micropartículas en dieléctrica del aire

We demonstrate a method to trap a selected dielectric microparticle in air using radiation pressure from a single-beam gradient optical trap. Randomly ...

Standardized Method for Measuring Collection Efficiency from Wipe-sampling of Trace Explosives

One of the limiting steps to detecting traces of explosives at screening venues is effective collection of the sample. Wipe-sampling is the most common procedure for collecting traces of explosives, and standardized measurements of collection efficiency are needed to evaluate and optimize sampling protocols. The approach described here is designed to provide this measurement infrastructure, and controls most of the factors known to be relevant to wipe-sampling. Three critical factors (the applied force, travel distance, and travel speed) are controlled using an automated device. Test surfaces are chosen based on similarity to the screening environment, and the wipes can be made from any material considered for use in wipe-sampling. Particle samples of the explosive 1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triazine (RDX) are applied in a fixed location on the surface using a dry-transfer technique. The particle samples, recently developed to simulate residues made after handling explosives, are produced by inkjet printing of RDX solutions onto polytetrafluoroethylene (PTFE) substrates. Collection efficiency is measured by extracting collected explosive from the wipe, and then related to critical sampling factors and the selection of wipe material and test surface. These measurements are meant to guide the development of sampling protocols at screening venues, where speed and throughput are primary considerations.

Optimized sampling protocols and the development of new wipe materials can be facilitated by standardized measurements of collection efficiency from wipe-sampling. Our approach for sampling trace explosives uses an automated device to control speed, force, and distance during wipe-sampling followed by extraction of collected explosives.

Método normalizado para medir la eficiencia de colección Wipe-muestreo de trazas de explosivos

One of the limiting steps to detecting traces of explosives at screening venues is effective collection of the sample. Wipe-sampling is the most common ...

Micro/Nano-scale Strain Distribution Measurement from Sampling Moir&#233; Fringes

This work describes the measurement procedure and principles of a sampling moir&#233; technique for full-field micro/nano-scale deformation measurements. The developed technique can be performed in two ways: using the reconstructed multiplication moir&#233; method or the spatial phase-shifting sampling moir&#233; method. When the specimen grid pitch is around 2 pixels, 2-pixel sampling moir&#233; fringes are generated to reconstruct a multiplication moir&#233; pattern for a deformation measurement. Both the displacement and strain sensitivities are twice as high as in the traditional scanning moir&#233; method in the same wide field of view. When the specimen grid pitch is around or greater than 3 pixels, multi-pixel sampling moir&#233; fringes are generated, and a spatial phase-shifting technique is combined for a full-field deformation measurement. The strain measurement accuracy is significantly improved, and automatic batch measurement is easily achievable. Both methods can measure the two-dimensional (2D) strain distributions from a single-shot grid image without rotating the specimen or scanning lines, as in traditional moir&#233; techniques. As examples, the 2D displacement and strain distributions, including the shear strains of two carbon fiber-reinforced plastic specimens, were measured in three-point bending tests. The proposed technique is expected to play an important role in the non-destructive quantitative evaluations of mechanical properties, crack occurrences, and residual stresses of a variety of materials.

A sampling moir&#233; technique featuring 2-pixel and multi-pixel sampling methods for high-accuracy strain distribution measurements at the micro/nano-scale is presented here.

Medición de la distribución de las microescenas a escala nanométrica a partir del muestreo

This work describes the measurement procedure and principles of a sampling moir&#233; technique for full-field micro/nano-scale deformation measurements. ...

Determination of the Excitation and Coupling Rates Between Light Emitters and Surface Plasmon Polaritons

We have developed a unique method to measure the excitation and coupling rates between the light emitters and surface plasmon polaritons (SPPs) arising from metallic periodic arrays without involving time-resolved techniques. We have formulated the rates by quantities that can be measured by simple optical measurements. The instrumentation based on angle- and polarization-resolved reflectivity and photoluminescence spectroscopy will be described in detail here. Our approach is intriguing due to its simplicity, which requires routine optics and several mechanical stages, and thus is highly affordable to most of the research laboratories.

This protocol describes the instrumentation for determining the excitation and coupling rates between light emitters and Bloch-like surface plasmon polaritons arising from periodic arrays.

Determinación de la excitación y el acoplamiento entre emisores de luz y plasmón superficial Polaritons

We have developed a unique method to measure the excitation and coupling rates between the light emitters and surface plasmon polaritons (SPPs) arising ...

Generation of Size-controlled Poly (ethylene Glycol) Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Uniform and size-controllable poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) droplets could be produced via the flow focusing process in a microfluidic device. This paper proposes a semi-three-dimensional (semi-3D) flow-focusing microfluidic chip for droplet formation. The polydimethylsiloxane (PDMS) chip was fabricated using the multi-layer soft lithography method. Hexadecane containing surfactant was used as the continuous phase, and PEGDA with the ultraviolet (UV) photo-initiator was the dispersed phase. Surfactants allowed the local surface tension to drop and formed a more cusped tip which promoted breaking into tiny micro-droplets. As the pressure of dispersed phase was constant, the size of droplets became smaller with increasing continuous phase pressure before dispersed phase flow was broken off. As a result, droplets with size variation from 1 &#181;m to 80 &#181;m in diameter could be selectively achieved by changing the pressure ratio in two inlet channels, and the average coefficient of variation was estimated to be below 7%. Furthermore, droplets could turn into micro-beads by UV exposure for photo-polymerization. Conjugating biomolecules on such micro-beads surface have many potential applications in the fields of biology and chemistry.

Generation of Size-controlled Poly ethylene Glycol Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Here, we present a protocol to illustrate the fabrication processes and verifying experiments of a semi-three-dimensional (semi-3D) flow-focusing microfluidic chip for droplet formation.

Generación de tamaño controlado poli (etilenglicol) Diacrylate gotas vía Semi 3-Dimensional del flujo centrándose dispositivos microfluídicos

Uniform and size-controllable poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) droplets could be produced via the flow focusing process in a microfluidic device. ...

Cutting Procedures, Tensile Testing, and Ageing of Flexible Unidirectional Composite Laminates

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, where the yarns in each layer are oriented parallel to each other and held in place using binder resins and thin polymer films. The armor is constructed by stacking the unidirectional layers in different orientations. To date, only very preliminary work has been performed to characterize the ageing of the binder resins used in unidirectional laminates and the effects on their performance. For example, during the development of the conditioning protocol used in the National Institute of Justice Standard-0101.06, UD laminates showed visual signs of delamination and reductions in V50, which is the velocity at which half of the projectiles are expected to perforate the armor, after ageing. A better understanding of the material property changes in UD laminates is necessary to comprehend the long-term performance of armors constructed from these materials. There are no current standards recommended for mechanically interrogating unidirectional (UD) laminate materials. This study explores methods and best practices for accurately testing the mechanical properties of these materials and proposes a new test methodology for these materials. Best practices for ageing these materials are also described.

The goal of the study was to develop protocols to prepare consistent specimens for accurate mechanical testing of high-strength aramid or ultra-high-molar-mass polyethylene-based flexible unidirectional composite laminate materials and to describe protocols for performing artificial ageing on these materials.

Procedimientos de corte, pruebas de tracción y envejecimiento de laminados compuestos unidireccionales flexibles

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, ...

Method Development for Contactless Resonant Cavity Dielectric Spectroscopic Studies of Cellulosic Paper

The current analytical techniques for characterizing printing and graphic arts substrates are largely ex situ and destructive. This limits the amount of data that can be obtained from an individual sample and renders it difficult to produce statistically relevant data for unique and rare materials. Resonant cavity dielectric spectroscopy is a non-destructive, contactless technique which can simultaneously interrogate both sides of a sheeted material and provide measurements which are suitable for statistical interpretations. This offers analysts the ability to quickly discriminate between sheeted materials based on composition and storage history. In this methodology article, we demonstrate how contactless resonant cavity dielectric spectroscopy may be used to differentiate between paper analytes of varying fiber species compositions, to determine the relative age of the paper, and to detect and quantify the amount of post-consumer waste (PCW) recycled fiber content in manufactured office paper.

A protocol for the non-destructive analysis of the fiber content and relative age of paper.

Desarrollo del método para estudios espectroscópicos dieléctricos de cavidad resonante sin contacto de papel celulósico

The current analytical techniques for characterizing printing and graphic arts substrates are largely ex situ and destructive. This limits the amount of ...

In Situ Measurement of Vacuum Window Birefringence using 25Mg+ Fluorescence

Accurate control of the polarization states of laser light is important in precision measurement experiments. In experiments involving the use of a vacuum environment, the stress-induced birefringence effect of the vacuum windows will affect the polarization states of laser light inside the vacuum system, and it is very difficult to measure and optimize the polarization states of the laser light in situ. The purpose of this protocol is to demonstrate how to optimize the polarization states of the laser light based on the fluorescence of ions in the vacuum system, and how to calculate the birefringence of vacuum windows based on azimuthal angles of external wave plates with Mueller matrix. The fluorescence of 25Mg+ ions induced by laser light that is resonant with the transition of |32P3/2,F = 4, mF&#160;= 4<img align="center" alt="Equation 100" src="/files/ftp_upload/61175/61175img1.jpg" style="color: rgb(68, 0, 68); font-size: 18px; font-weight: 700;" />&#160;&#8594;&#160;|32S1/2,F = 3, mF&#160;= 3<img align="center" alt="Equation 100" src="/files/ftp_upload/61175/61175img1.jpg" style="color: rgb(68, 0, 68); font-size: 18px; font-weight: 700;" />&#160;is sensitive to the polarization state of the laser light, and maximum fluorescence will be observed with pure circularly polarized light. A combination of half-wave plate (HWP) and quarter-wave plate (QWP) can achieve arbitrary phase retardation and is used for compensating the birefringence of the vacuum window. In this experiment, the polarization state of the laser light is optimized based on the fluorescence of 25Mg+ ion with a pair of HWP and QWP outside the vacuum chamber. By adjusting the azimuthal angles of the HWP and QWP to obtain maximum ion fluorescence, one can obtain a pure circularly polarized light inside the vacuum chamber. With the information on the azimuthal angles of the external HWP and QWP, the birefringence of the vacuum window can be determined.

In Situ Measurement of Vacuum Window Birefringence using 25Mg+ Fluorescence

Presented here is a method to measure the birefringence of vacuum windows by maximizing the fluorescence counts emitted by Doppler cooled 25Mg+ ions in an ion trap. The birefringence of vacuum windows will change the polarization states of the laser, which can be compensated by changing the azimuthal angles of external wave plates.

In Situ Medición de la Birefringencia de la Ventana de Vacío usando 25Mg+ Fluorescencia

Accurate control of the polarization states of laser light is important in precision measurement experiments. In experiments involving the use of a vacuum ...