Name: optimized sealing process and real-time monitoring of glass-to-metal seal structures
Uploaded: 2019-09-02T14:00:00
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इस काम को चीन की राष्ट्रीय एस एंड टी प्रमुख परियोजना ($X069) द्वारा समर्थित किया गया है।

1. अच्छा hermeticity के साथ MTGS संरचना का उत्पादन
नोट: MTGS संरचना के लिए प्रक्रियाओं संयुक्त संरचना के घटकों के लिए तैयारी, गर्मी उपचार प्रक्रिया, और MTGS नमूने के प्रदर्शन के लिए परीक्षा शामिल हैं. पूरा MTGS सं?...

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उच्च तापमान और उच्च दबाव पर एमटीजीएस संरचना की सीलिंग सामग्री के तनाव को मापने के लिए महत्वपूर्ण कदम 1) FBG सेंसर के साथ MTGS मॉडल के निर्माण में शामिल हैं, जिनमें से ग्रेटिंग क्षेत्र सील ग्लास के बीच में स्थ?...

धातु से ग्लास सील एक परिष्कृत तकनीक है कि अंतःविषय ज्ञान को जोड़ती है (यानी, यांत्रिकी, सामग्री, और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग) और व्यापक रूप से एयरोस्पेस1में लागू किया जाता है , परमाणु ऊर्जा2, और जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों 3. यह इस तरह के उच्च तापमान और कार्बनिक सामग्री सील संरचनाओं के साथ तुलना में दबाव धीरज के रूप में अद्वितीय लाभ है। थर्मल विस्तार (सीटीई) के गुणांक के अंतर के अनुसार, MTGS दो प्रकार में विभाजित किया जा सकता है: मिलान सील और बेमेल सील4. मिलान मुहर के लिए के रूप में, धातु के सीटीई(धातु) और सील ग्लास (जेडग्लास) लगभग एक ही हैं सील सामग्री में थर्मल तनाव को कम करने के लिए. हालांकि, कठोर वातावरण (यानी, उच्च तापमान और उच्च दबाव) में सील संरचना की अच्छी hermeticity और यांत्रिक मजबूती रखने के लिए, बेमेल मुहर मिलान सील की तुलना में बेहतर प्रदर्शन प्रदर्शित करता है। धातु और जेडकांचके बीच अंतर के कारण, अवशिष्ट प्रतिबल एमटीजीएस संरचना की अनीलन प्रक्रिया के बाद सील कांच में उत्पन्न होता है। अवशिष्ट तनाव बहुत बड़ा है (यहां तक कि सीमा मान से अधिक), सील ग्लास छोटे दोष, जैसे दरारें प्रदर्शित करता है। यदि अवशिष्ट तनाव बहुत छोटा है, सील कांच अपनी जड़ी-ठिठकता खो देता है। एक परिणाम के रूप में, अवशिष्ट तनाव का मूल्य एक महत्वपूर्ण माप है.
एमटीजीएस संरचनाओं में अवशिष्ट तनाव के विश्लेषण ने दुनिया भर के कई समूहों के अनुसंधान हितों को जगाया है। अक्षीय और रेडियल प्रतिबल का संख्यात्मक मॉडल पतले खोल सिद्धांत5के आधार पर बनाया गया था। परिमित तत्व विधि को अनीलन प्रक्रिया के बाद एमटीजीएस संरचना के वैश्विक दबाव वितरण को प्राप्त करने के लिए लागू किया गया था, जो प्रयोगात्मक परिणामों6,7 केअनुरूप था। हालांकि, छोटे आकार और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को शामिल सीमाओं के कारण, कई उन्नत सेंसर इन परिस्थितियों के लिए उपयुक्त नहीं हैं. MTG की सीलिंग सामग्री में अवशिष्ट तनाव को मापने के लिए इंडेंटेशन दरार लंबाई विधि की सूचना दी गई थी; हालांकि, इस विधि विनाशकारी था और कांच में तनाव में परिवर्तन की वास्तविक समय ऑनलाइन निगरानी प्राप्त नहीं कर सका.
फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग (FBG) सेंसर आकार में छोटे होते हैं ($10 डिग्री मी) और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और कठोर वातावरण8के लिए प्रतिरोधी . इसके अलावा, फाइबर के घटकों सील कांच के उनलोगों के समान हैं (SiO 2), तो FBG सेंसर hermeticity और सील सामग्री के इन्सुलेशन पर कोई प्रभाव नहीं है. FBG सेंसर समग्र संरचनाओं में अवशिष्ट तनाव माप करने के लिए लागू किया गया है9,10,11, और परिणाम से पता चला कि यह अच्छा मापने सटीक और संकेत प्रतिक्रिया प्रदर्शित किया. एक ऑप्टिकल फाइबर12,13 पर फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग सरणियों द्वारा एक साथ तापमान और तनाव माप प्राप्त किया जा सकता है .
एक FBG सेंसर पर आधारित एक उपन्यास प्रोटोकॉल इस अध्ययन में प्रदर्शन किया है. एमटीजीएस संरचना की अच्छी जड़ी-हंगामा सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम गर्मी के तापमान को समायोजित करके विशेष एमटीजीएस संरचना के लिए उपयुक्त तैयारी का पता लगाया गया है। FBG सेंसर गर्मी उपचार के बाद एक साथ FBG और कांच फ्यूज करने के लिए सील ग्लास के तैयार पथ में एम्बेडेड है. फिर, अवशिष्ट तनाव FBG के Bragg तरंगदैर्ध्य पारी द्वारा प्राप्त किया जा सकता है. FBG सेंसर के साथ MTGS संरचना उच्च तापमान और उच्च दबाव वातावरण के तहत रखा गया है लोड बदलने के तहत अवशिष्ट तनाव की ऑनलाइन निगरानी को प्राप्त करने के लिए. इस अध्ययन में, एक FBG सेंसर के साथ एक MTS संरचना का उत्पादन करने के लिए विस्तृत कदम रेखांकित कर रहे हैं. परिणाम इस उपन्यास प्रोटोकॉल की व्यवहार्यता दिखाने के लिए और एक MTGS संरचना की विफलता निदान के लिए नींव की स्थापना.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>ABAQUS</td>
			<td>Dassault SIMULA</td>
			<td>ABAQUS6.14-5</td>
			<td>The software to carry out numerical simulation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber Bragg grating sensors</td>
			<td>Femto Fiber Tec</td>
			<td>FFT.FBG.S.00.02 Single</td>
			<td>apodized FBG</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fusion splicer</td>
			<td>Furukawa Information Technologies and Telecommunications</td>
			<td>S123M12</td>
			<td>FITEL&#39;s line of fusion splicers provides an excellent solution for both field and factory splicing applications&#12290;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass powder</td>
			<td>Shenzhen Sialom Advanced Materials Co.,Ltd</td>
			<td>LC-1</td>
			<td>A kind of low melting-point glass powder (380&#8451;).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graphite mold</td>
			<td>Machining workshop of Tsinghua University</td>
			<td>Graphite</td>
			<td>The mold to locate each part of the metal-to-glass structure.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating furnace</td>
			<td>Tianjin Zhonghuan Electric Furnace Technology Co., Ltd</td>
			<td>SK-G08123-L</td>
			<td>vertical tubular furnace</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kovar conductor</td>
			<td>Shenzhen Thaistone Technology Co., Ltd</td>
			<td>4J29</td>
			<td>A common material used for the electrical penetration in the metal-to-glass seal structure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical interrogator</td>
			<td>Wuhan Gaussian Optics CO.,LTD</td>
			<td>OPM-T400</td>
			<td>FBG spectrum analysis modules</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pro/Engineer</td>
			<td>Parametric Technology Corporation</td>
			<td>PROE5.0</td>
			<td>The software to establish the 3D geometry.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel shell</td>
			<td>Beijing Xiongchuan Technology Co., Ltd</td>
			<td>316 stainless steel</td>
			<td>A kind of austenitic stainless steel</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

optimized sealing process and real-time monitoring of glass-to-metal seal structures

अवशिष्ट तनाव एक ग्लास-टू-मेटल सील संरचना की जड़ी-ठिठकता और मजबूती को बनाए रखने के लिए एक आवश्यक कारक है। इस रिपोर्ट का उद्देश्य इन्सुलेशन और सील सामग्री की हर्मेटीसिटी को नष्ट किए बिना कांच से धातु सील संरचना में अवशिष्ट तनाव की विशेषता और मापने के लिए एक उपन्यास प्रोटोकॉल प्रदर्शित करना है। इस शोध में, एक femto-लेजर खुदा फाइबर Bragg grating सेंसर प्रयोग किया जाता है. ग्लास-टू-मेटल सील संरचना को मापा जाता है, जिसमें धातु के खोल, सील ग्लास और कोवर कंडक्टर होते हैं। माप सार्थक बनाने के लिए, धातु से ग्लास सील (MTGS) संरचना के विशिष्ट गर्मी उपचार सबसे अच्छा hermeticity के साथ मॉडल प्राप्त करने के लिए पता लगाया है. फिर, FBG सेंसर सील कांच के रास्ते में एम्बेडेड है और तापमान आरटी करने के लिए ठंडा के रूप में कांच के साथ अच्छी तरह से जुड़े हो जाता है। एफबीजी की ब्रैग तरंगदैर्ध्य कांच को सील करने में उत्पन्न अवशिष्ट तनाव के साथ बदलाव करता है। अवशिष्ट तनाव की गणना करने के लिए, Bragg तरंगदैर्ध्य पारी और तनाव के बीच संबंध लागू किया जाता है, और परिमित तत्व विधि भी परिणाम विश्वसनीय बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है. सील कांच में अवशिष्ट तनाव के ऑनलाइन निगरानी प्रयोगों कठोर वातावरण में इस प्रोटोकॉल के कार्यों को व्यापक करने के लिए इस तरह के उच्च तापमान और उच्च दबाव के रूप में विभिन्न भार, पर किया जाता है।

चित्रा 5के परिणामों से, उच्च दबाव धीरज के साथ एमटीजीएस मॉडल का उत्पादन करने के लिए मानक गर्मी उपचार का पता लगाया जाता है, और मॉडल परीक्षाओं को संतुष्ट कर सकते हैं (यानी, प्रकाश प्रसारण, दबाव धी?...

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Optimized Sealing Process and Real-Time Monitoring of Glass-to-Metal Seal Structures

सील प्रक्रिया का अनुकूलन और धातु से ग्लास सील (एमटीजीएस) संरचना की वास्तविक समय की निगरानी को प्राप्त करने के लिए प्रमुख प्रक्रियाओं को विस्तार से वर्णित किया गया है। एम्बेडेड फाइबर Bragg ग्रेटिंग (FBG) सेंसर एक साथ पर्यावरण दबाव की निगरानी के साथ MTGS में तापमान और उच्च स्तर के अवशिष्ट तनाव की ऑनलाइन निगरानी को प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है.

अनुकूलित सील प्रक्रिया और ग्लास-टू-मेटल सील संरचनाओं की वास्तविक समय निगरानी

Residual stress is an essential factor to keeping the hermeticity and robustness of a glass-to-metal seal structure. The purpose of this report is to ...

इस प्रोटोकॉल का उपयोग पहली बार धातु-से-ग्लास संरचनाओं के वास्तविक समय के तापमान और तनाव की निगरानी करने के लिए किया जा सकता है। इस तकनीक का मुख्य लाभ यह है कि फाइबर ब्रैग झंझरी सेंसर धातु से कांच की संरचना के इन्सुलेशन या हर्मेटिकिटी को नष्ट किए बिना धातु से ग्लास संरचना के साथ अच्छी तरह से जुड़ा जा सकता है। झिचुन फैन के साथ प्रक्रिया का प्रदर्शन करते हुए आईएनईटी के मास्टर स्टूडेंट कांगजिया हू होंगे ।दानेदार ग्लास पाउडर को संसाधित करने के लिए, लगभग 1.1 ग्राम पाउडर को ग्लास सिलेंडर मोल्ड में डालें और मोल्ड को प्रेस मशीन पर रखें। कांच को कांच के सिलेंडर में कॉम्पैक्ट करने के लिए, प्रेस मशीन पर स्विच करें और परिणामी सिलेंडर को केंद्रित होने के लिए एक हीटिंग फर्नेस में रखें। हीटिंग फर्नेस से केंद्रित ग्लास सिलेंडर निकालें और ग्लास सिलेंडर, स्टील शेल और कोवर कंडक्टर के निर्माण के लिए ग्रेफाइट गैसकेट का उपयोग करें।अवशिष्ट तनाव माप के लिए, पहले फ्यूजन स्प्लिकर्स द्वारा एक एफसी कनेक्टर के साथ एक ऑप्टिकल फाइबर के सिर को फ्यूज करें और तरंगदैर्ध्य और एफबीजी स्पेक्ट्रम को डिमोडुलेट करने के लिए एक प्रश्नकर्ता के साथ एफसी कनेक्टर से मेल खाते हैं। कांच के भीतर ठीक तैनात FBG की झंझरी के साथ निर्मित MTGS मॉडल के सीलिंग ग्लास में एक रास्ते के माध्यम से FBG डालें । फिर, केवल तापमान की निगरानी करने के लिए सीलिंग ग्लास के पास एक और एफबीजी ठीक करें।प्रश्नकर्ता को कंप्यूटर से कनेक्ट करें और हीटिंग फर्नेस में क्वार्ट्ज पट पर केंद्रित ग्लास सिलेंडर, स्टील शेल, एफबीजी और कोवर कंडक्टर ग्रेफाइट गैसकेट रखने के लिए हीट ट्रीटमेंट पंजा का उपयोग करें। तापमान को ०.५ डिग्री सेल्सियस प्रति मिनट वेतन वृद्धि में कमरे के तापमान में वापस छोड़ने से पहले पांच डिग्री सेल्सियस प्रति मिनट वेतन वृद्धि में तापमान को ४५० डिग्री सेल्सियस तक बढ़ा । फिर कंप्यूटर सॉफ्टवेयर में रियलटाइम ब्रैग तरंगदैर्ध्य डेटा रिकॉर्ड करें।तनाव और तापमान की निगरानी के लिए, एक एफबीजी को एक केंद्रित ग्लास सिलेंडर में रखें और केवल तापमान की निगरानी करने के लिए ग्लास के बाहर एक दूसरा एफबीजी रखें। एमटीजीएस मॉडल को ऑप्टिकल फाइबर के साथ भट्टी में रखें और एक एम्बेडेड एफबीजी सेंसर के साथ एमटीजीएस मॉडल को संसाधित करने के लिए मानक गर्मी उपचार का उपयोग करें, फिर प्रत्येक तापमान को 100 मिनट तक रखने वाले मॉडल पर 100, 200, 300 और 400 डिग्री सेल्सियस तापमान लागू करें। इस प्रतिनिधि प्रयोग में, उच्च दबाव धीरज के साथ एमटीजीएस मॉडल का उत्पादन करने के लिए मानक गर्मी उपचार का पता लगाया गया था, यह प्रदर्शित करता है कि मॉडल कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में विश्लेषण को संतुष्ट कर सकते हैं।एफबीजी को एमटीजीएस संरचना के साथ अच्छी तरह से जोड़ा जा सकता है और सीलिंग ग्लास में अवशिष्ट तनाव गर्मी उपचार के बाद ब्रैग वेवलेंथ शिफ्ट द्वारा परिलक्षित होगा। 100 से 400 डिग्री सेल्सियस तक सीलिंग ग्लास में वास्तविक समय तनाव परिवर्तन एफबीजी सेंसर द्वारा ठीक निगरानी की जाती है, और सीलिंग ग्लास में अवशिष्ट तनाव की कमी तुरंत परिलक्षित हो सकती है। क्लैडिंग-छीन सेंसर को देखभाल के साथ ट्रीट करें और सुनिश्चित करें कि एफबीजी की स्थिति ग्लास के भीतर सही है या तनाव को ठीक से मापा नहीं जाएगा।इस तकनीक का उपयोग सौर ऊर्जा में अवशिष्ट तनाव को मापने के लिए सीधे और सटीक रूप से ट्यूब प्राप्त किया जा सकता है, एक उपलब्धि जो पिछले अध्ययनों में हासिल नहीं की गई है। विधि को ऑन-लाइन वितरित तनाव और सीलिंग संरचना की निगरानी में तापमान प्राप्त करने और पहली बार में विफलता का पता लगाने के लिए लागू किया जा सकता है।

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Real-Time DC-dynamic Biasing Method for Switching Time Improvement in Severely Underdamped Fringing-field Electrostatic MEMS Actuators

वास्तविक समय डीसी गतिशील Biasing विधि गंभीर रूप Underdamped Fringing क्षेत्र इलेक्ट्रोस्टैटिक MEMS actuators में समय सुधार स्विचिंग के लिए

Mechanically underdamped electrostatic fringing-field MEMS actuators are well known for their fast switching operation in response to a unit step input ...

How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

कैसे किसी भी अतिरिक्त igniters के बिना एक वायुमंडलीय दबाव माइक्रोवेव प्लाज्मा मशाल प्रज्वलित

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a ...

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

वैक्यूम शर्तों के तहत क्षतिपूर्ति के गुणांक के मापन के लिए एक प्रयोगात्मक सेटअप का विकास

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

Two-way Valorization of Blast Furnace Slag: Synthesis of Precipitated Calcium Carbonate and Zeolitic Heavy Metal Adsorbent

ब्लास्ट फर्नेस लावा की दो-तरफा मूल्यसिथरीकरण: उपजी कैल्शियम कार्बोनेट और zeolitic भारी धातु Adsorbent के संश्लेषण

The aim of this work is to present a zero-waste process for storing CO2 in a stable and benign mineral form while producing zeolitic minerals with ...

Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions &#8212; A Case Study for Screen-printing Silver Pastes

Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions ÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã‚Â A Case Study for Screen-printing Silver Pastes

अत्यधिक सांद्रित निलंबन के रियोलॉजिकल विशेषता में चुनौतियां - स्क्रीन-मुद्रण चांदी चिपकाता के लिए एक केस स्टडी

A comprehensive rheological characterization of highly concentrated suspensions or pastes is mandatory for a targeted product development meeting the ...

Fabrication Procedures and Birefringence Measurements for Designing Magnetically Responsive Lanthanide Ion Chelating Phospholipid Assemblies

चुंबकीय उत्तरदायी Lanthanide आयन Chelating फॉस्फोलिपिड सभाओं को डिजाइन करने के लिए निर्माण प्रक्रियाओं और Birefringence माप

Bicelles are tunable disk-like polymolecular assemblies formed from a large variety of lipid mixtures. Applications range from membrane protein structural ...

Predicting Catalyst Extrudate Breakage Based on the Modulus of Rupture

टूटना के मापांक के आधार पर उत्प्रेरक Extrudate टूटना की भविष्यवाणी

The mechanical strength of extruded catalysts and their natural or forced breakage by either collision against a surface or by a compressive load in a ...

Combining Microfluidics and Microrheology to Determine Rheological Properties of Soft Matter during Repeated Phase Transitions

Microfluidics और Microrheology के संयोजन के लिए दोहराया चरण संक्रमण के दौरान नरम बात के Rheological गुण निर्धारित

The microstructure of soft matter directly impacts macroscopic rheological properties and can be changed by factors including colloidal rearrangement ...

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नवीकरणीय फाइबरबोर्ड का उत्पादन करने के लिए ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूशन प्रक्रिया

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Author Spotlight: Introduction to Active Probe Atomic Force Microscopy with Quattro-Parallel Cantilever Arrays

An Atomic Force Microscope&#160;(AFM) is&#160;a powerful and versatile tool for nanoscale surface studies to capture 3D topography images of samples. ...