Pokročilý hydratační systém pro EREM

0534799 - ÚPT 2021 RIV CZ cze L - Prototyp, funkční vzorek
Neděla, Vilém - Vítámvás, Pavel
Pokročilý hydratační systém pro EREM.
[Advanced hydration system for ESEM.]
Interní kód: APL-2020-02 ; 2020
Technické parametry: Celková šířka zařízení mimo komoru vzorku mikroskopu: 90 mm.Celková výška zařízení mimo komoru vzorku mikroskopu: 208 mm.Celková výška zařízení mimo komoru vzorku mikroskopu s měrkou typu Pfeiffer CMR36x: 360 mm. Průměr příruby 120mmCelková hloubka až po komoru vzorku mikroskopu: 178 mm.Provozní tlak v komoře vzorku rastrovacího elektronového mikroskopu (optimalizováno pro Quanta 650 FEG): 1.5e-4 až 2500 Pa.Doporučený tlak v komoře vzorku rastrovacího elektronového mikroskopu (optimalizováno pro Quanta 650 FEG) pro činnost funkčního vzorku 10 až 2500 Pa.Funkčnost funkčního vzorku byla ověřena v rastrovacím elektronovém mikroskopu Quanta 650 FEG v Laboratoři environmentální elektronové mikroskopie ÚPT AVČR v Brně. Napájecí napětí řídící elektroniky: 220V
Ekonomické parametry: Funkční vzorek realizovaný při řešení grantu, s předpokladem smluvního využití s vědeckým a ekonomickým přínosem i po jeho ukončení. Ekonomický přínos bude realizován hlavním řešitelem projektu firmou ÚPT AVČR v. v. i. Kontakt: Ing. et Ing. Vilém Neděla. Ph.D., vilem@isibrno.cz
Grant CEP: GA TA ČR(CZ) TN01000008
Institucionální podpora: RVO:68081731
Klíčová slova: hydration system * ESEM * wet samples * dynamical in-situ experiments
Obor OECD: Electrical and electronic engineering

Na základě počítačových simulací proudění plynu a přestupů tepla (program ANSIS) v novém systému pro zajištění účinné lokální hydratace vzorků (AHS) byl navržen 3D model tohoto systému, jehož optimalizovaná verze byla realizována. Funkční vzorek AHS je vybaven systémem aktivního ohřevu s teplotním čidlem a přesnou PID regulací teploty, mikrometrickým ventilem pro řízení průtoku páry a čidlem pro měření plaku páry. AHS je ke komoře vzorku ESEM Quanta 650 FEG připojen speciální vyhřívanou průchodkou. Výše uvedené řešení umožní minimalizovat problémy s lokální hydratací vzorků a zlepší kontrolovatelnost termodynamických podmínek v jejich těsném okolí. Realizace AHS umožní výzkum a vývoj nových metod pro studium hydratovaných vzorků v nativním stavu s cíleným použitím v komerčních mikroskopech typu ESEM vybavených velkými komorami vzorku. Výsledek vzniknul na základě know-how skupiny Environmetální elektronové mikroskopie ÚPT AVČR v Brně.

Based on computer simulations of gas flow and heat transfer (ANSIS software), 3D model of a new system providing an effective hydration of samples in the specimen chamber of ESEM was designed. An optimized version of the Advanced Hydration System (AHS) was build. The functional sample of AHS is equipped with an active heating system with a temperature sensor and a precise PID temperature regulation, a micrometric valve to control water vapour flow, and a sensor for vapour pressure measurement. A special heated inlet is used to interconnect the AHS with the specimen chamber of the Quanta 650 FEG ESEM. The proposed design aims to minimize the problems with local hydration of samples and to improve the reproducibility of the thermodynamic conditions in the vicinity of the samples. The implementation of the AHS unit will enable the research and development of new methods to study hydrated samples in their native state, with a focus on an application in commercial ESEM-type microscopes equipped with large specimen chambers. This outcome arose based on the know-how of the Environmental electron microscopy ISI CAS research group in Brno.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0312966