Gli autori sono grati per l&#39;aiuto del NIST di imaging a neutroni strumento struttura scienziato Dr. Daniel Hussey per noi assistere con radiografie di neutroni.

Parti 1. Procure non personalizzate per il meccanismo di trasporto della molla <ol><li> Procurarsi le molle, asta filettata, distanziali, dadi e rondelle. Questi elementi sono elencati nella lista di specifici materiali / attrezzature. Acquistare le molle e distanziali prima produzione del titolare palla. Utilizzare 18-8 in acciaio inox (tranne 303), o, preferibilmente, acciaio inox 316, per tutti i materiali. </li><li> Procurarsi rotore. Il rotore è un cuscinetto a sfera 4,5 millimetri di diametro in acciaio inossidabile 440C o acciaio legato E52100. </li><li> Procurarsi la valvola ad angolo retto elencati nella lista di specifici materiali / attrezzature. </li></ol> 2. Materiali procurare il contenitore di spedizione <ol><li> Procurarsi il contenitore di spedizione. Utilizzare rotazionale-stampati, i casi a guscio rigido in polietilene con nicchie protette dal momento che questi sono stati il ​​tipo di casi che sono stati testati con successo. Il caso nella lista di specifici materiali / attrezzature soddisfi i requisiti minimi di spazio interno. </li><li> procURE l&#39;imballaggio di schiuma. <ol><li> Procurarsi 2 # (32 kg / m 3) di poliuretano (estere) di schiuma. Acquisto abbastanza schiuma estere per riempire la parte superiore e inferiore del contenitore di spedizione. L&#39;acquisto di un pezzo di cinque centimetri di schiuma estere cartone delle uova. </li><li> Procurarsi 2 foam # (PE) polietilene che è spessa 7,6 cm ed ha una superficie sufficiente a coprire la larghezza e la profondità del contenitore di spedizione. </li></ol></li></ol> 3. Approvvigionamento e fabbricazione di parti custom per il meccanismo a molla-trasporti Nota: i disegni esempio di parti personalizzate descritte in questa sezione sono riportati nelle figure 2-4. <ol><li> Elabora e presenta disegni a fornitore personalizzata o in-house negozio per la produzione del calibro di rotore (SRG) ditale / flangia. Dimensioni critiche sono riportati nella Figura 2. Il costruttore personalizzato deve avere familiarità con le tecniche di produzione ultra-alto vuoto (UHV). Il ditale è relativamente semplice realizzazione di unND è ben all&#39;interno la capacità di molte aziende di componenti a vuoto. </li><li> Acquisire i denti che tengono la testa SSR alla flangia (vedi Figura 1). Questi possono essere rimossi dal gruppo ditale / flangia commerciale SRG che viene fornito con la centralina elettronica SRG. Ogni dente è tenuto in posizione da un singolo bullone (tipicamente una metrica esagonale a brugola) con una rondella di sicurezza, e può essere rimosso svitando con la chiave appropriata (ad esempio una chiave esagonale metrica). <ol><li> In alternativa, fabbricare questi dallo stesso fornitore che fornisce il ditale / flange come nel passaggio precedente, ma le tecniche di fabbricazione ultra-alto vuoto non devono essere seguite. Fare copie esatte dei denti SRG commerciali. </li></ol></li><li> Produrre e presentare i disegni per il semplice adattatore per collegare il perno M6 sulla valvola ad angolo retto a un perno 8-32 all-filo (hardware standard americano). Vedi Figura 3. </li><li> Produrre e presentare disegni per la fabbricazione del supporto palla. CriticaL dimensioni sono indicate in figura 4. Realizzare il titolare palla di acciaio inossidabile 316L in accordo con tecniche di produzione UHV. Tack saldare la porta sfere ad una estremità di una molla. Tack saldare l&#39;altra estremità della molla per la situazione di stallo. Pulire tutte le parti in conformità con la procedura di pulizia di cui al punto 5. </li><li> Tagliare il perno 8-32 all-thread per una lunghezza di 18 mm e pulito come descritto nella sezione 5. </li></ol> 4. Realizzazione di ordinazione Schiuma Cut-out <ol><li> Fare un cut-out per il meccanismo a molla di trasporto nella schiuma PE. Seguire i contorni del gruppo valvola il più vicino possibile. Fare questo a mano con un taglierino affilato; in alternativa, il profilo può essere tagliato professionalmente da un fornitore di imballaggio. </li><li> Utilizzare le dimensioni della valvola indicata dal costruttore della valvola e le dimensioni ditale / flangia indicate nella figura 2. Tagliare lo spazio per il ditale abbastanza grande per accogliere i rebbi (1,5 cm x 3,8 cm).</li></ol> 5. Pulizia dei Componenti per il vuoto <ol><li> Pulire tutti i componenti per il vuoto per ultra-alto vuoto (UHV) prima del montaggio. La nostra procedura di pulizia consigliata è la seguente. <ol><li> Maneggiare parti vuoto utilizzando nitrile, lattice o guanti in vinile. Non toccare con le mani nude. </li><li> Pulire le parti utilizzando un detergente delicato (come indicato nella / dotazioni materiali) disciolto in acqua distillata o deionizzata e un panno privo di lanugine. </li><li> Mettere le parti in un bagno di detersivo delicato disciolto in acqua distillata o deionizzata e posto in un pulitore ultrasonico per 20 min. </li><li> parti Sciacquare abbondantemente con acqua distillata o deionizzata. </li><li> Coprire le parti con acetone e posto in un pulitore ad ultrasuoni per 20 minuti. </li><li> Rimuovere le parti da acetone. Coprire le parti con etanolo e posto in un pulitore ad ultrasuoni per 20 minuti. </li><li> Rimuovere le parti da etanolo. Sciacquare abbondantemente con acqua distillata o deionizzata. </li><li> Soffiare le partisecco con azoto secco o aria secca e pulita. </li><li> Lasciate parti di aria asciugare su un panno privo di lanugine qualità clean-room per 24 ore. </li></ol></li></ol> 6. Montare il meccanismo a molla-trasporti <ol><li> Durante il montaggio, indossare guanti di nitrile, vinile o in lattice. Non toccare le parti del vuoto a mani nude. </li><li> Raccogliere gli strumenti necessari: pinze ad ago, driver a brugola per 8-32 dado, chiave per l&#39;adattatore, righello o calibro. Pulire il righello / micrometrica con etanolo; pulire tutti gli altri strumenti che utilizzano il procedimento al punto 5. </li><li> Raccogliere le parti necessarie: il gruppo valvola, ditale, cuscinetti a sfera, ball-titolare / molla (vedi punto 3.5), 18 mm di lunghezza 8-32 perno, adattatore filettato, dadi e rondelle serrate, a 3 mm chiave a brugola e mascheramento nastro. Vedere la Figura 5. </li><li> Primavera-Transport assieme meccanismo: <ol><li> Completamente chiudere la valvola ad angolo retto ruotandola in senso orario fino all&#39;arresto. </li><li> Guardando attraverso le porte della valvola, identificare il perno centere M6d sulla sede della valvola. </li><li> Avvitare l&#39;adattatore comodamente sul perno M6. Inserire una chiave pulito UHV o pinze attraverso la porta per ottenere l&#39;adattatore come aderente possibile. </li><li> Inserire 8-32 perno nell&#39;altra estremità dell&#39;adattatore. Serrare come perfettamente possibile. Il 8-32 perno si estenderà attraverso l&#39;adattatore e spingerlo contro il perno M6. </li><li> Posizionare lock-rondella sul perno 8-32 e poi un dado. Serrare il dado con un driver presa pulita o una pinza. La valvola può essere chiusa durante questo passaggio per rendere più semplice il fissaggio. </li><li> Posizionare un dado sul perno 8-32. Girare fino a quasi toccare il dado sull&#39;altra estremità. Posizionare la rondella di sicurezza sul 8-32 perno. </li><li> Fissare la primavera / sfera-titolare al 8-32 perno dalla situazione di stallo. Girare la situazione di stallo fino a quando non è a contatto con il blocco-rondella. Nota: La seguente procedura descrive come controllare la regolazione della lunghezza del gruppo molla, vedi Figura 6. </li><li> Posizionare il rotore nel ditale personalizzato e fissarlo con un magnete (da ACommercial SRG) appoggiandolo sul lato ditale e fissandolo con del nastro adesivo. Il rotore è ora alla fine del ditale. </li><li> Far scorrere ditale sopra molla / sfera-titolare, fermarsi quando la palla-porta tocca la palla. Misurare la distanza tra la flangia della valvola e la flangia ditale, come in Figura 6. <ol><li> Se la distanza è nel range di 2 mm a 6 mm, passare al punto 6.4.10.2). Un gap nominale di 3 mm è ideale, ma un vuoto nella gamma è di 2 a 6 mm sufficienti. Un gap inferiore a 2 mm non è accettabile. </li><li> Rimuovere il gruppo ditale / flangia e mettere da parte. Se il distacco era inferiori a 2 mm, ruotare il contrappeso in senso antiorario per fare il divario più ampio. Se il distacco era superiore a 6 mm, ruotare il contrappeso in senso orario per rendere il gap più piccolo. Tornare al passaggio 6.4.10. </li></ol></li><li> Rimuovere il gruppo ditale / flangia e mettere da parte. Se il distacco era inferiori a 2 mm, ruotare il contrappeso in senso antiorario per fare il divario più ampio. Se il distacco era superiore a 6 mm, ruotare la standoff senso orario per rendere il gap più piccolo. Tornare al passaggio 6.4.10. </li><li> Stringere il dado contro la situazione di stallo. </li><li> Aprire la valvola ruotando in senso antiorario. </li></ol></li><li> Montare la flangia: <ol><li> Rimuovere il rotore rimuovendo nastro adesivo e magnete e con attenzione consentendo il rotore a rotolare su ditale. </li><li> Attaccare i due rebbi alla flangia utilizzando un lock-rondella e il bullone inserito attraverso il lato posteriore della flangia custom / ditale. Il lock-rondella e il bullone sono forniti dalla SRG commerciale. La serratura-rondella e il bullone non devono essere puliti per ultra-alto vuoto. </li><li> Ruotare i denti in modo che essi sono quadrati tra loro, come in Figura 1 e Figura 9. </li><li> Controllare denti per rettilineità facendo scivolare la testa SSR sopra il ditale. La testa deve scorrere sul liberamente. </li><li> Dare i due bulloni di serraggio finale e ri-verificare l&#39;allineamento come al punto 6.5.3. </li><li> Posizionare il rotore di nuovo nel ditale, und fissare con il nastro magnetico e mascheramento. </li></ol></li><li> Insieme completo di trasporto Primavera: <ol><li> Posizionare rame o guarnizione in rame argentato sulla porta della valvola. </li><li> Posizionare il rotore nel ditale (se non già in ditale dal punto 6.5.6). </li><li> Far scorrere il / assemblaggio ditale flangia durante la primavera / sfera-titolare. Orientare la flangia in modo che la vite di fermo nei denti sarà rivolto verso il basso quando la valvola è collegata alla camera. </li><li> Utilizzando ¼-28 bulloni e dadi, fissare la flangia alla valvola. </li><li> Chiudere la valvola. </li><li> Rimuovere il nastro magnetico e tenendo la palla. </li></ol></li></ol> 7. Montare il contenitore di spedizione <ol><li> Tagliare la schiuma estere alle dimensioni del contenitore di spedizione. Lo spessore della schiuma dipende dall&#39;altezza del contenitore. Posizionare uno spessore minimo di 7,6 cm di schiuma sul fondo. La Figura 7 mostra l&#39;assieme di schiuma. </li><li> Posizionare il ritaglio PE espanso in cima tegli estere schiuma. </li><li> Posizionare uno strato di schiuma di estere nel coperchio. Lo spessore minimo dovrebbe essere 7,6 cm. Figura 8 illustra la posizione finale del meccanismo a molla di trasporto. Utilizzare un foglio di alluminio pulito e un fondello di plastica (fornito con la valvola) per proteggere l&#39;estremità aperta della luce di valvola durante la spedizione. </li></ol> 8. Usando il meccanismo a molla-trasporti <ol><li> Montaggio e sospende il rotore: Nota: La Figura 9 mostra il meccanismo a molla trasporto montato con la testa attaccata. Il primo passo è rimuovere il meccanismo a molla trasporto dal contenitore di spedizione. Nel seguito, si presume che il lettore abbia familiarità con il funzionamento del misuratore di filatura a rotore. Dettagli del funzionamento del controllore possono essere trovati nel manuale dell&#39;utente del controller. Si presume inoltre che il lettore abbia familiarità con la tecnologia ad alto vuoto. <ol><li> Rimuovere il cappuccio e lamina dalla porta aperta del meccanismo di trasporto a molla. Fissare laporta aperta ad un DN 40 (CF 2.75 &quot;) porta su una camera a vuoto con un nuovo rame o guarnizione in rame argentato e un set ¼-28 bullone. L&#39;orientamento della valvola dipende dall&#39;orientamento dei denti. Il corretto orientamento è mostrato in Figura 9. il dente con i punti di avvitamento insieme verso il basso. slittamento della testa sopra il ditale, l&#39;orientamento del ditale dovrebbe essere verticale entro 2 °. Controllare l&#39;orientamento con un livello. </li><li> Evacuare la camera a vuoto a meno di 10 -3 Pa. Aprire lentamente la valvola molla-trasporti. </li><li> Fissare la testa al controllore. Accendere controller e sospendere la palla. </li></ol></li><li> De-montaggio del meccanismo a molla-Transport <ol><li> De-sospendere il rotore utilizzando il controller elettronico. Spegnere controllore. </li><li> Chiudere la valvola molla-trasporti. </li><li> Togliere la testa. </li><li> Vent camera a vuoto. </li><li> Rimuovere il meccanismo a molla trasporto non-bullonatura la valvolaporta dalla camera a vuoto. </li><li> Posizionare un foglio pulito e un fondello di plastica sopra la porta aperta del meccanismo a molla di trasporto. Luogo meccanismo a molla-trasporto in cut-out in container. </li></ol></li></ol>

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Commercial equipment is identified in this paper to foster understanding and does not imply recommendation or endorsement by the National Institute of Standards and Technology, nor does it necessarily imply that the materials or equipment identified are necessarily the best available for the purpose. The authors have nothing else to disclose.

L&#39;obiettivo era quello di progettare un meccanismo a molla di trasporto con una forza di ritenuta sufficiente tale che il rotore sarebbe rimasto immobilizzato durante il trasporto. Progettare un meccanismo a molla trasporto robusta non è sufficiente ad assicurare il rotore rimarrà immobilizzato perché, per esempio, far cadere il meccanismo da altezza alto su una superficie dura può produrre un enorme shock. La forza sul rotore può essere notevolmente ridotto imballaggio meccanismo a molla trasporto tale che dec...

Il calibro rotore (SSR) è un calibro alto vuoto utilizzato per determinare la pressione di vuoto nella gamma di 1,0 x 10 -4 Pa a 1,0 Pa. Si tratta fondamentalmente una sfera di acciaio rotante che è sospeso tra due magneti permanenti. Elettromagneti sono utilizzati per ruotare o &quot;spin-up&quot;, la palla certa frequenza (tipicamente 410 Hz); la sfera è quindi consentito di ruotare liberamente, ma la velocità di rotazione diminuisce nel tempo a causa delle collisioni di molecole di gas nel sistema di vuoto con la superficie della sfera. Pressione di vuoto è quindi correlata al tasso di decelerazione della sfera d&#39;acciaio o rotore Figura 1 mostra gli elementi essenziali della SSR:. Rotore, ditale, testa con cavo di collegamento, e centralina elettronica. Il rotore, o la sfera, è contenuto all&#39;interno del ditale durante il funzionamento e vengono normalmente non gestite da non è visibile all&#39;utente SRG. Il ditale è collegato al sistema di aspirazione. Per far funzionare la SSR, la testa è scivolato sopra il ditale. Iltesta contiene due magneti permanenti e diverse serie di bobine di filo usati per la stabilizzazione verticale ed orizzontale, la guida del rotore, e rilevare la rotazione. Il controllore elettronico interpreta il segnale dalla bobina di rilevamento in modo che una misurazione della pressione può essere effettuata. Per un rotore con condizioni superficie ideale, la velocità di decelerazione è legata alla pressione di vuoto dalla fisica fondamentale. Per effettuare le misurazioni di pressione assoluta usando un SSR, un fattore di calibrazione, noto come efficace coefficiente di accomodazione, deve essere determinato. L&#39;efficace coefficiente di accomodazione dipende dalle reali condizioni della superficie del rotore, come la rugosità, gas adsorbiti e graffi. Questi fattori tende ad essere stabile nel corso del suo utilizzo. Ulteriori dettagli di SRGS possono essere trovati in altri riferimenti 1 -. 3 La SSR è utilizzato in applicazioni in cui sono richieste misure vuoto assoluto. Ad esempio, laboratori di taratura spessousare SRGS come standard vuoto assoluto. In questo caso, calibri alto vuoto sono calibrati confrontando la loro lettura a quella della SSR. A sua volta, lo standard SSR deve essere periodicamente calibrata spedendo la SSR ad un laboratorio di taratura primaria per avere il suo coefficiente di accomodazione ri-determinato. laboratori di taratura primarie sono di solito istituti nazionali di metrologia, come il National Institute of Standards and Technology (NIST). Il laboratorio primaria determina la SRG coefficiente di alloggio, confrontando la lettura di uno standard vuoto primario, e poi ritorna la SSR al laboratorio di taratura &quot;secondario&quot;. La SSR è anche usato come standard di trasferimento per il confronto delle norme tra i laboratori di taratura o istituti nazionali di metrologia. In questa applicazione, la SSR è trasportato nazionale o internazionale tra i vari laboratori. 4 - 8 Durante la spedizione, gli eventi possono accadere che il cambiamento del coefficiente di alloggio. Prima di shipment, il rotore deve essere de-sospeso e la testa viene rimossa; il rotore poggia quindi sulla parete interna del ditale. Durante il trasporto, la superficie del rotore è soggetto a modifiche dall&#39;azione meccanico tra il rotore e ditale causa di vibrazioni e urti, o la superficie può variare a esposizione del rotore a gas atmosferico e umidità. Questi cambiamenti influenzano la stabilità a lungo termine del coefficiente alloggio. Idealmente, il rotore dovrebbe rimanere nel vuoto e immobilizzato durante il trasporto. Storicamente, SRGS sono stati utilizzati come standard di trasferimento in confronti chiave di standard vuoto tra gli istituti nazionali di metrologia, dove SRGS vengono trasportati a livello internazionale molte volte tra i vari istituti. 9 Durante un confronto chiave presto, si è constatato che la stabilità a lungo termine del SSR coefficiente di accomodazione potrebbe essere migliorata utilizzando un meccanismo a molla di trasporto che sia immobilizzato il rotore e mantenuto sotto vuoto durante il trasporto. 1,10 Da allora, il meccanismo a molla di trasporto è stato usato molte volte in confronti chiave internazionali. Un recente studio dei dati storici hanno mostrato che il 90% di questi confronti avuto stabilità migliore di 0,75%, e il 70% ha avuto stabilità dello 0,5%. 9 Pertanto, utilizzando un meccanismo a molla trasporto, nella maggior parte dei casi, produrre una stabilità che è più che sufficiente per la maggior parte delle applicazioni. Fino ad oggi, c&#39;è stato poco di orientamento nella letteratura su come costruire un meccanismo a molla-trasporti. Le prime versioni di questi dispositivi sono stati conosciuti per riuscire immobilizzare completamente il rotore, a causa di una combinazione di essere insufficientemente progettato per la robustezza e la manomissione durante la spedizione. Questi primi insegnamenti mostrano che è importante sia per costruire un meccanismo a molla trasporto robusta e confezionare correttamente in modo da minimizzare urti durante il trasporto. Questo secondo momento è critico, ma spesso ignorato. Qui ci describall&#39;e la costruzione di un meccanismo a molla trasporto robusta in aggiunta ad un pacchetto trasporti ben costruito. Il nostro progetto si basa su pochi testati, semplici principi, ingegneria che consentono la realizzazione di un pacchetto a molla trasporto resistente che minimizza la possibilità di errore durante il trasporto. Noi descriviamo anche i nostri test della solidità del nostro design. Ulteriori dettagli dei metodi di prova possono essere trovati in Fedchak et al. (2015). 11

<table><tbody><tr><td>Spring, 3 N/m</td><td>Lee Spring (www.leespring.com)</td><td>LC 042C 18 S316</td><td>Outside diameter 0.240&amp;nbsp;in, Wire Diameter 0.042&amp;nbsp;in, Rate 17.1&amp;nbsp;lb&amp;#8288;/&amp;#8288;in, Free Length 2.25&amp;nbsp;in, Number of Coils 29.3</td></tr><tr><td>8-32 threaded rod, 316 stainless steel</td><td>McMaster-Carr (www.mcmaster.com)</td><td>90575A260</td><td>Type 316 Stainless Steel Fully Threaded Stud 8-32 Thread, 3&quot; Length.&amp;nbsp; Cut to length specified in protocol</td></tr><tr><td>standoffs, 8-32 Screw Size</td><td>McMaster-Carr (www.mcmaster.com)</td><td>91125A140</td><td>18-8 Stainless Steel Female Threaded Round Standoff, 1/4&quot; OD, 1/4&quot; Length, 8-32 Screw Size</td></tr><tr><td>nuts, 8-32</td><td>McMaster-Carr (www.mcmaster.com)</td><td>90205A309</td><td>316 SS Undersized Machine Screw Hex Nut 8-32 Thread Size, 1/4&quot; Width, 3/32&quot; Height</td></tr><tr><td>Split Lock-Washers, 316 Stainless Steel</td><td>McMaster-Carr (www.mcmaster.com)</td><td>92147A425</td><td>Type 316 Stainless Steel Split Lock Washer NO. 8 Screw Size, .3&quot; OD, .04&quot; min Thick</td></tr><tr><td>Steel Rotor</td><td>McMaster-Carr (www.mcmaster.com)</td><td>9292K38</td><td>Bearing-Quality E52100 Alloy Steel, Hardened Ball, 4.5 mm Diameter</td></tr><tr><td>Right-Angle Valve</td><td>VAT Valve (www.vatvalve.com)</td><td>54132-GE02-0001</td><td>Easy-close all-metal angle valve, DN 40 (1.5&quot;)</td></tr><tr><td>Shipping Container</td><td>Allcases, Reekstin &amp;amp; Associates (www.allcases.com)</td><td>REAL1616-1205</td><td>Zinc Hardware w/Zinc Handles, Rotationally Molded, light-weight, high-impact, Polyethylene Case with protected recessed hardware.&amp;nbsp; 15.75&quot; x 15.88&quot; x 16.45&quot;</td></tr><tr><td>Ester Foam</td><td>Carry Cases Plus (www.carrycasesplus.com)</td><td>ES-PAD 3&quot; Thick</td><td>3&quot; Thick, 2&amp;nbsp;lb Charcoal Ester Foam Pad, 24&quot; x 27&quot;.</td></tr><tr><td>Ester Foam</td><td>Carry Cases Plus (www.carrycasesplus.com)</td><td>ES-PAD 1&quot; Thick</td><td>1&quot; Thick, 2&amp;nbsp;lb Charcoal Ester Foam Pad, 24&quot; x 27&quot;.</td></tr><tr><td>Egg-carton ester foam</td><td>Carry Cases Plus (www.carrycasesplus.com)</td><td>ES-CONV</td><td>ES-CONV, 2&amp;nbsp;lb, 24&quot; x 27&quot; x 1 1/2&quot;.&amp;nbsp; &quot;egg-crate&quot; ester foam.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Foam Cutout, PE foam</td><td>Willard Packaging Co. (www.willardpackaging.com)</td><td></td><td>Custom Foam Cutout.</td></tr><tr><td>Spinning Rotor Gauge&amp;nbsp;</td><td>MKS Instruments (www.mks.com)</td><td>SRG-3</td><td>Controller, head, and thimble.&amp;nbsp; Custom thimble must be used for the spring-transport mechanism</td></tr><tr><td>Custom thimble</td><td>MDC vacuum Inc. (www.mdcvacuum.com)</td><td></td><td>drawing must be submitted for custom part</td></tr><tr><td>Detergent</td><td>Fisher Scientific Co (www.fischersci.com)</td><td>04-320-4</td><td>Sparkleen 1 Detergent</td></tr><tr><td>Acetone</td><td>Fisher Scientific Co (www.fischersci.com)</td><td>A18-S4</td><td>Acetone (Certified ACS)</td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Warner-Graham Company (www.warnergraham.com)</td><td>190 proof USP</td><td>190 Proof USP ethyl alcohol</td></tr><tr><td>Bolt set for valve</td><td>Kurt J. Lesker (www.lesker.com)</td><td>TBS25028125P</td><td>B,N&amp;amp;W set, 12 point, (25)1/4-28 x 1.25&quot;, for 2.75&quot; thru, silver plat</td></tr><tr><td>Silver-plated copper gaskets</td><td>Kurt J. Lesker (www.lesker.com)</td><td>GA-0275LBNSP</td><td></td></tr><tr><td>Spring Assembly (welding)</td><td>Omley Industries, Inc. (www.omley.com)</td><td>N/A</td><td>The machine work and welding were done in NIST&#039;s shop. However, Omley industries was used as an alternative for welding the spring assembly.</td></tr></tbody></table>

how to build a vacuum spring-transport package for spinning rotor gauges

Il calibro rotore (SSR) è un calibro alto vuoto spesso usato come standard secondario o trasferimento per pressioni di vuoto nella gamma di 1,0 x 10 -4 Pa a 1,0 Pa. In questa applicazione, i SRGS sono spesso trasportati ai laboratori per calibrazione. Gli eventi possono verificarsi durante il trasporto che cambiate le condizioni della superficie del rotore, cambiando così il fattore di calibrazione. Per garantire la stabilità di calibrazione, un meccanismo a molla trasporto è spesso usato per immobilizzare il rotore e tenerlo sotto vuoto durante il trasporto. E &#39;anche importante per trasportare il meccanismo a molla trasporto utilizzando imballaggi progettati per minimizzare il rischio di danneggiamento durante il trasporto. In questo manoscritto, una descrizione dettagliata viene data su come costruire un meccanismo a molla-trasporto robusta e container. Insieme, questi costituiscono un pacchetto di primavera-trasporti. Il design della confezione molla di trasporto è stata testata utilizzando drop-test e la performance è risultata eccellente. L&#39;attuale primavera-trasport meccanismo disegno mantiene il rotore immobilizzato quando si verifica scosse di diverse centinaia g (g = 9,8 m / sec 2 ed è l&#39;accelerazione di gravità), mentre il contenitore di trasporto assicura che il meccanismo non subirà urti superiore a circa 100 g durante comune contrattempi di spedizione (come definito da standard del settore).

Tutti i componenti della SSR commerciale sono mostrati in Figura 1. Questo include il rotore, ditale, testa contenente i magneti permanenti e bobine di filo utilizzati per la sospensione e ritiro, e il controllore elettronico. La piccola molla illustrato (figura 1c) viene utilizzato per mantenere la sfera nel ditale; questa primavera fermo non viene utilizzato nel meccanismo a molla di trasporto. Il controller commerciale e la testa sono utilizzati nel m...

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How to Build a Vacuum Spring-transport Package for Spinning Rotor Gauges

Come costruire un vuoto primavera-trasporto Pacchetto per la filatura rotore Indicatori

Here we describe how to build a robust spring-transport mechanism for a spinning rotor gauge. This device securely immobilizes the rotor and keeps it under vacuum during transportation. We also describe packaging that minimizes the risk of damage during transport. Tests show our design works for typical shocks during transport.

The spinning rotor gauge (SRG) is a high-vacuum gauge often used as a secondary or transfer standard for vacuum pressures in the range of 1.0 x 10-4 Pa to ...

how-to-build-vacuum-spring-transport-package-for-spinning-rotor

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Engineering

9.1K Views.  National Institute of Science and Technology. Here we describe how to build a robust spring-transport mechanism for a spinning rotor gauge. This device securely immobilizes the rotor and keeps it under vacuum during transportation. We also describe packaging that minimizes the risk of damage during transport. Tests show our design works for typical shocks during transport.

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Electrospinning Fundamentals: Optimizing Solution and Apparatus Parameters

Electrospun nanofiber scaffolds have been shown to accelerate the maturation, improve the growth, and direct the migration of cells in vitro. Electrospinning is a process in which a charged polymer jet is collected on a grounded collector; a rapidly rotating collector results in aligned nanofibers while stationary collectors result in randomly oriented fiber mats. The polymer jet is formed when an applied electrostatic charge overcomes the surface tension of the solution. There is a minimum concentration for a given polymer, termed the critical entanglement concentration, below which a stable jet cannot be achieved and no nanofibers will form - although nanoparticles may be achieved (electrospray). A stable jet has two domains, a streaming segment and a whipping segment. While the whipping jet is usually invisible to the naked eye, the streaming segment is often visible under appropriate lighting conditions. Observing the length, thickness, consistency and movement of the stream is useful to predict the alignment and morphology of the nanofibers being formed. A short, non-uniform, inconsistent, and/or oscillating stream is indicative of a variety of problems, including poor fiber alignment, beading, splattering, and curlicue or wavy patterns. The stream can be optimized by adjusting the composition of the solution and the configuration of the electrospinning apparatus, thus optimizing the alignment and morphology of the fibers being produced. In this protocol, we present a procedure for setting up a basic electrospinning apparatus, empirically approximating the critical entanglement concentration of a polymer solution and optimizing the electrospinning process. In addition, we discuss some common problems and troubleshooting techniques.

Electrospinning techniques can create a variety of nanofibrous scaffolds for tissue engineering or other applications. We describe here a procedure to optimize the parameters of the electrospinning solution and apparatus to obtain fibers with the desired morphology and alignment. Common problems and troubleshooting techniques are also presented.

Fondamenti electrospinning: Soluzione Ottimizzazione e parametri Apparatus

Electrospun nanofiber scaffolds have been shown to accelerate the maturation, improve the growth, and direct the migration of cells in vitro. ...

Ricerca

Bioingegneria

High-Sensitivity Nuclear Magnetic Resonance at Giga-Pascal Pressures: A New Tool for Probing Electronic and Chemical Properties of Condensed Matter under Extreme Conditions

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is one of the most important techniques for the study of condensed matter systems, their chemical structure, and their electronic properties. The application of high pressure enables one to synthesize new materials, but the response of known materials to high pressure is a very useful tool for studying their electronic structure and developing theories. For example, high-pressure synthesis might be at the origin of life; and understanding the behavior of small molecules under extreme pressure will tell us more about fundamental processes in our universe. It is no wonder that there has always been great interest in having NMR available at high pressures. Unfortunately, the desired pressures are often well into the Giga-Pascal (GPa) range and require special anvil cell devices where only very small, secluded volumes are available. This has restricted the use of NMR almost entirely in the past, and only recently, a new approach to high-sensitivity GPa NMR, which has a resonating micro-coil inside the sample chamber, was put forward. This approach enables us to achieve high sensitivity with experiments that bring the power of NMR to Giga-Pascal pressure condensed matter research. First applications, the detection of a topological electronic transition in ordinary aluminum metal and the closing of the pseudo-gap in high-temperature superconductivity, show the power of such an approach. Meanwhile, the range of achievable pressures was increased tremendously with a new generation of anvil cells (up to 10.1 GPa), that fit standard-bore NMR magnets. This approach might become a new, important tool for the investigation of many condensed matter systems, in chemistry, geochemistry, and in physics, since we can now watch structural changes with the eyes of a very versatile probe.

Nuclear magnetic resonance is one of the most important spectroscopic tools. Here, the development of a new approach under high pressure, currently up to 10.1 GPa, is presented. This opens a new window into condensed matter physics and chemistry, where high-pressure research is of great importance.

Ad alta sensibilità la Risonanza Magnetica Nucleare a Giga-Pascal Pressioni: Un nuovo strumento per Probing proprietà elettroniche e chimiche della Materia Condensata in condizioni estreme

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is one of the most important techniques for the study of condensed matter systems, their chemical structure, and their ...

Ingegneria

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

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their behavior for single stages of a process or even an entire process. For the simulation with occurring particle-particle and particle-wall contacts, the value of the coefficient of restitution is required. It can be determined experimentally. The coefficient of restitution depends on several parameters like the impact velocity. Especially for fine particles the impact velocity depends on the air pressure and under atmospheric pressure high impact velocities cannot be reached. For this, a new experimental setup for free-fall tests under vacuum conditions is developed. The coefficient of restitution is determined with the impact and rebound velocity which are detected by a high-speed camera. To not hinder the view, the vacuum chamber is made of glass. Also a new release mechanism to drop one single particle under vacuum conditions is constructed. Due to that, all properties of the particle can be characterized beforehand.

The coefficient of restitution is a parameter that describes the loss of kinetic energy during collision. Here, a free-fall setup under vacuum conditions is developed to be able to determine the coefficient of restitution parameter for particles in micrometer range with high impact velocities.

Sviluppo di un apparato sperimentale per la misura del coefficiente di restituzione sotto vuoto Condizioni

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

Measurement of Outgassing Rates of Steels

Steels are commonly used materials in the fabrication of vacuum systems because of their good mechanical, corrosion, and vacuum properties. A variety of steels meet the criterion of low outgassing required for high or ultrahigh vacuum applications. However, a given material can present different outgassing rates depending on its manufacturing process or the various pretreatment processes involved during the fabrication. Thus, the measurement of outgassing rates is highly desirable for a specific vacuum application. For this reason, the rate-of-pressure rise (RoR) method is often used to measure the outgassing of hydrogen after bakeout. In this article, a detailed description of the design and execution of the experimental protocol involved in the RoR method is provided. The RoR method uses a spinning rotor gauge to minimize errors that stem from outgassing or the pumping action of a vacuum gauge. The outgassing rates of two ordinary steels (stainless steel and mild steel) were measured. The measurements were made before and after the heat pretreatment of the steels. The heat pretreatment of steels was performed to reduce the outgassing. Extremely low rates of outgassing (on the order of 10&#8722;11 Pa m3 sec&#8722;1 m&#8722;2) can be routinely measured using relatively small samples.

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

Misura di degassamento Tassi di Acciai

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

Measuring the Densities of Aqueous Glasses at Cryogenic Temperatures

We demonstrate a method for determining the vitreous phase cryogenic temperature densities of aqueous mixtures, and other samples that require rapid cooling, to prepare the desired cryogenic temperature phase. Microliter to picoliter size drops are cooled by projection into a liquid nitrogen-argon (N2-Ar) mixture. The cryogenic temperature phase of the drop is evaluated using a visual assay that correlates with X-ray diffraction measurements. The density of the liquid N2-Ar mixture is adjusted by adding N2 or Ar until the drop becomes neutrally buoyant. The density of this mixture and thus of the drop is determined using a test mass and Archimedes principle. With appropriate care in drop preparation, management of gas above the liquid cryogen mixture to minimize icing, and regular mixing of the cryogenic mixture to prevent density stratification and phase separation, densities accurate to &#60;0.5% of drops as small as 50 pL can readily be determined. Measurements on aqueous cryoprotectant mixtures provide insight into cryoprotectant action, and provide quantitative data to facilitate thermal contraction matching in biological cryopreservation.

A protocol for determining the vitreous phase densities of micro- to pico-liter size drops of aqueous mixtures at cryogenic temperatures is described.

Misurare le densità di vetri acquosi a temperature criogeniche

We demonstrate a method for determining the vitreous phase cryogenic temperature densities of aqueous mixtures, and other samples that require rapid ...

Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

Gastrointestinal dysfunction remains a major cause of morbidity and mortality. Indeed, gastrointestinal (GI) motility in health and disease remains an area of productive research with over 1,400 published animal studies in just the last 5 years. Numerous techniques have been developed for quantifying smooth muscle activity of the stomach, small intestine, and colon. In vitro and ex vivo techniques offer powerful tools for mechanistic studies of GI function, but outside the context of the integrated systems inherent to an intact organism. Typically, measuring in vivo smooth muscle contractions of the stomach has involved an anesthetized preparation coupled with the introduction of a surgically placed pressure sensor, a static pressure load such as a mildly inflated balloon or by distending the stomach with fluid under barostatically-controlled feedback. Yet many of these approaches present unique disadvantages regarding both the interpretation of results as well as applicability for in vivo use in conscious experimental animal models. The use of dual element strain gages that have been affixed to the serosal surface of the GI tract has offered numerous experimental advantages, which may continue to outweigh the disadvantages. Since these gages are not commercially available, this video presentation provides a detailed, step-by-step guide to the fabrication of the current design of these gages. The strain gage described in this protocol is a design for recording gastric motility in rats. This design has been modified for recording smooth muscle activity along the entire GI tract and requires only subtle variation in the overall fabrication. Representative data from the entire GI tract are included as well as discussion of analysis methods, data interpretation and presentation.

Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

The in vivo measurement of smooth muscle contractions along the gastrointestinal tract of laboratory animals remains a powerful, though underutilized, technique. Flexible, dual element strain gages are not commercially available and require fabrication. This protocol describes the construction of reliable, inexpensive strain gages for acute or chronic implantation in rodents.

Fabbricazione e impianto di miniatura a doppio elemento Estensimetri per misurazione<em&gt; In Vivo</em&gt; Gastrointestinale Contrazioni nei roditori.

Gastrointestinal dysfunction remains a major cause of morbidity and mortality. Indeed, gastrointestinal (GI) motility in health and disease remains an ...

Building Langmuir Probes and Emissive Probes for Plasma Potential Measurements in Low Pressure, Low Temperature Plasmas

Langmuir probes have long been used in experimental plasma physics research as the primary diagnostic for particle fluxes (i.e., electron and ion fluxes) and their local spatial concentrations, for electron temperatures, and for electrostatic plasma potential measurements, since its invention by Langmuir in the early 1920s. Emissive probes are used for measuring plasma potentials. The protocols exhibited in this work serve to demonstrate how these probes may be built for use in a vacuum chamber in which a plasma discharge may be confined and sustained. This involves vacuum techniques for building what is essentially an electrical feedthrough, one that is rotatable and translatable. Certainly, complete Langmuir probe systems may be purchased, but they can also be built by the user at considerable cost savings, and at the same time be more directly adapted to their use in a particular experiment. We describe the use of Langmuir probes and emissive probes in mapping the electrostatic plasma potential from the body of the plasma up to the sheath region of a plasma boundary, which in these experiments&#160;is created by a negatively biased electrode immersed within the plasma, in order to compare the two diagnostic techniques and assess their relative advantages and weaknesses. Although Langmuir probes have the advantage of measuring the plasma density and electron temperature most accurately, emissive probes can measure electrostatic plasma potentials more accurately throughout the plasma, up to and including the sheath region.

The main goal of this work is to make it easier for research groups unfamiliar with Langmuir probes and emissive probes to use them as plasma diagnostics, especially near plasma boundaries. We do this by demonstrating how to build the probes from readily available materials and supplies.

Costruzione di sonde Langmuir e sonde emissive per la misura del potenziale di plasma in plasmi a bassa pressione e bassa temperatura

Langmuir probes have long been used in experimental plasma physics research as the primary diagnostic for particle fluxes (i.e., electron and ion fluxes) ...

High-Temperature and High-Pressure In situ Magic Angle Spinning Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy represents an important technique to understand the structure and bonding environments of molecules. There exists a drive to characterize materials under conditions relevant to the chemical process of interest. To address this, in situ high-temperature, high-pressure MAS NMR methods have been developed to enable the observation of chemical interactions over a range of pressures (vacuum to several hundred bar) and temperatures (well below 0 &#176;C to 250 &#176;C). Further, the chemical identity of the samples can be comprised of solids, liquids, and gases or mixtures of the three. The method incorporates all-zirconia NMR rotors (sample holder for MAS NMR) which can be sealed using a threaded cap to compress an O-ring. This rotor exhibits great chemical resistance, temperature compatibility, low NMR background, and can withstand high pressures. These combined factors enable it to be utilized in a wide range of system combinations, which in turn permit its use in diverse fields as carbon sequestration, catalysis, material science, geochemistry, and biology. The flexibility of this technique makes it an attractive option for scientists from numerous disciplines.

The molecular structures and dynamics of solids, liquids, gases, and mixtures are of critical interest to diverse scientific fields. High-temperature, high-pressure in situ MAS NMR enables detection of the chemical environment of constituents in mixed phase systems under tightly controlled chemical environments.

Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare rotante ad alta temperatura e alta pressione in situ

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy represents an important technique to understand the structure and bonding environments of molecules. There ...

Chimica

Fabrication of Small Caliber Stent-grafts Using Electrospinning and Balloon Expandable Bare Metal Stents

Stent-grafts are widely used for the treatment of various conditions such as aortic lesions, aneurysms, emboli due to coronary intervention procedures and perforations in vasculature. Such stent-grafts are manufactured by covering a stent with a polymer membrane. An ideal stent-graft should have a biocompatible stent covered by a porous, thromboresistant, and biocompatible polymer membrane which mimics the extracellular matrix thereby promoting injury site healing. The goal of this protocol is to manufacture a small caliber stent-graft by encapsulating a balloon expandable stent within two layers of electrospun polyurethane nanofibers. Electrospinning of polyurethane has been shown to assist in healing by mimicking native extracellular matrix, thereby promoting endothelialization. Electrospinning polyurethane nanofibers on a slowly rotating mandrel enabled us to precisely control the thickness of the nanofibrous membrane, which is essential to achieve a small caliber balloon expandable stent-graft. Mechanical validation by crimping and expansion of the stent-graft has shown that the nanofibrous polyurethane membrane is sufficiently flexible to crimp and expand while staying patent without showing any signs of tearing or delamination. Furthermore, stent-grafts fabricated using the methods described here are capable of being implanted using a coronary intervention procedure using standard size guide catheters.

In the protocol, we present a method to manufacture a small caliber stent-graft by sandwiching a balloon expandable stent between two electrospun nanofibrous polyurethane layers.

Fabbricazione di piccolo calibro e stent-innesti Uso Electrospinning e Balloon espandibili Bare Metal Stent

Stent-grafts are widely used for the treatment of various conditions such as aortic lesions, aneurysms, emboli due to coronary intervention procedures and ...

Medicina

Combining 3D-Printing and Electrospinning to Manufacture Biomimetic Heart Valve Leaflets

Electrospinning has become a widely used technique in cardiovascular tissue engineering as it offers the possibility to create (micro-)fibrous scaffolds with adjustable properties. The aim of this study was to create multilayered scaffolds mimicking the architectural fiber characteristics of human heart valve leaflets using conductive 3D-printed collectors.
Models of aortic valve cusps were created using commercial computer-aided design (CAD) software. Conductive polylactic acid was used to fabricate 3D-printed leaflet templates. These cusp negatives were integrated into a specifically designed, rotating electrospinning mandrel. Three layers of polyurethane were spun onto the collector, mimicking the fiber orientation of human heart valves. Surface and fiber structure was assessed with a scanning electron microscope (SEM). The application of fluorescent dye additionally permitted the microscopic visualization of the multilayered fiber structure. Tensile testing was performed to assess the biomechanical properties of the scaffolds.
3D-printing of essential parts for the electrospinning rig was possible in a short time for a low budget. The aortic valve cusps created following this protocol were three-layered, with a fiber diameter of 4.1 &#177; 1.6 &#181;m. SEM imaging revealed an even distribution of fibers. Fluorescence microscopy revealed individual layers with differently aligned fibers, with each layer precisely reaching the desired fiber configuration. The produced scaffolds showed high tensile strength, especially along the direction of alignment. The printing files for the different collectors are available as Supplemental File 1, Supplemental File 2, Supplemental File 3, Supplemental File 4, and Supplemental File 5.
With a highly specialized setup and workflow protocol, it is possible to mimic tissues with complex fiber structures over multiple layers. Spinning directly on 3D-printed collectors creates considerable flexibility in manufacturing 3D shapes at low production costs.

The presented method offers an innovative way for engineering biomimetic fiber structures in three-dimensional (3D) scaffolds (e.g., heart valve leaflets). 3D-printed, conductive geometries were used to determine shape and dimensions. Fiber orientation and characteristics were individually adjustable for each layer. Multiple samples could be manufactured in one setup.

Combinazione di stampa 3D ed elettrofilatura per la produzione di volantini biomimetici per valvole cardiache

Electrospinning has become a widely used technique in cardiovascular tissue engineering as it offers the possibility to create (micro-)fibrous scaffolds ...