Импортозамещение W катодов для сканирующих электронных микроскопов

в 14:08, , рубрики: импортозамещение, катод, Научно-популярное, реверс-инжиниринг, физика, электронный микроскоп

История самостоятельного изготовления вольфрамовых катодов началась с растрового микроскопа МРЭМ 200 про который я в 2020 году выкладывал тут статью. Причина была в дороговизне оригинальных катодов. Поставщик запросил 18 000 рублей за штуку. А в микроскопе это расходник, как лампочка на лестничной площадке. В итоге пришлось освоить всю технологию, включающую в себя оснастку для формовки филамента, оснастку для точного совмещения филамента с держателями при сварке. Также пришлось изготавливать сварочную установку, которая способна даже сваривать вольфрамовые филаменты между собой. И обязательный отжиг готового катода в вакууме для очистки поверхности филамента и снятия механических напряжений. Отжиг производится в установке термического вакуумного напыления. Катоды в специальном держателе устанавливаются вместо испарителя. Иначе при первом включении микроскопа, испаряющимися загрязнениями начинает замыкать высоковольтный катодный узел и кончик филамента смещается от положения юстировки. Готовый катод для МРЭМ 200 выглядит так

Импортозамещение W катодов для сканирующих электронных микроскопов - 1

Ради интереса была сделана фотография сгоревшего катода МРЭМ 200

Импортозамещение W катодов для сканирующих электронных микроскопов - 2

Развитие технологии вылилось в изготовление хитрых острийных катодов для экспериментального микроскопа, разрабатываемого моими друзьями в Черноголовке. Заготовки филамента с приваренным острием выглядят следующим образом

Импортозамещение W катодов для сканирующих электронных микроскопов - 3

После всех танцев с бубном при изготовлении готовый катод получался таким (держателем по желанию Заказчика выбирался держатель катода от МРЭМ)

Импортозамещение W катодов для сканирующих электронных микроскопов - 4

Сделал фотографии процесса отжига катода в вакууме. Катоды отжигаются парами

Импортозамещение W катодов для сканирующих электронных микроскопов - 5

Готовое острие перед отжигом еще и затачивалось. Сделал и фотографию острия

Импортозамещение W катодов для сканирующих электронных микроскопов - 6

Недавно еще одни знакомые попросили изготовить на пробу катод для микроскопа FEI. Прислали коробку сгоревших катодов, на держатели которых и требуется наварить новый филамент. Микроскоп используется 24/7 а катодов почти не осталось. Новые из США получить будет, мягко говоря, сложновато. Пока по обходной технологии – максимум ручного труда сделал один катод на пробу. На днях отправлю на тестирование. Потом придется изготавливать всю оснастку для техпроцесса под этот тип катода.

Импортозамещение W катодов для сканирующих электронных микроскопов - 7

Вот так выглядит готовый катод для FEI. Сделал сразу пару, но как это обычно бывает - один уронил именно филаментом вниз на пол. Филамент использую еще СССР из старых запасов. В моем микроскопе он показал отличные характеристики и долгую жизнь. Современный вольфрамовый филамент часто оказывается низкого качества и даже новые фирменные катоды быстро перегорают. Надеюсь, продолжение будет...........

P. S. Благодаря моей прошлой статье про электронный микроскоп познакомился с интересными людьми - энтузиастами электронной микроскопии. Спасибо XABR.

Автор: Иван Силаев

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js