著者らは、中性子放射線写真で私たちを支援するためのNIST中性子イメージング設備機器の科学者博士ダニエル・ハッセーのご協力に感謝しています。

春の輸送機構のための1.調達非カスタムパーツ<ol><li>スプリング、ネジ棒、スタンドオフ、ナット、ワッシャーを調達。これらの項目は、特定の材料/機器のリストに記載されています。ボールホルダーを製造する前に、バネと支柱を購入します。すべての材料のために（303を除く）18-8ステンレス鋼、または好ましくは316ステンレス鋼を使用します。 </li><li>ローターを調達。ロータは、440Cステンレス鋼またはE52100合金鋼製の直径のボールベアリング4.5 mmです。 </li><li>具体的な材料/機器のリストに記載されている直角バルブを調達。 </li></ol>シッピング・コンテナ2.調達材料<ol><li>輸送用コンテナを調達。これらが正常にテストされた例タイプだったので、保護された凹部を有する回転成形、ポリエチレンハードシェルケースを使用してください。具体的な材料/機器のリストの場合は、最小の内部空間の要件を満たしています。 </li><li> PROCUREの発泡スチロール。 <ol><li> 2＃（32キロ/ m 3）でポリウレタン（エステル）泡を調達。輸送用コンテナの上部と底部を満たすのに十分なエステルのフォームを購入します。 5センチメートル卵カートンエステルフォームの作品を購入します。 </li><li> 7.6センチメートルの厚さであり、輸送用コンテナの幅と深さをカバーするのに十分大きな面積を有している2＃（PE）ポリエチレンフォームを調達。 </li></ol></li></ol>春の輸送メカニズム3.調達・カスタムパーツの製作注：このセクションで説明するカスタムパーツの例を図面を図2-4に示されています。 <ol><li>プロデュースとスピニングローターゲージ（SRG）シンブル/フランジを製造するためのカスタム・ベンダーや社内店に図面を提出します。限界寸法は、図2に示されている。カスタムメーカーは、超高真空（UHV）製造技術に精通している必要があります。シンブルは、製造が比較的簡単ですNDは、多くの真空部品会社の能力の範囲内です。 </li><li> （ 図1を参照）フランジにSRGヘッドを保持タインを取得します。これらは、SRGの電子制御装置に付属商業SRGシンブル/フランジ組立体から取り外すことができます。各歯は、ロックワッシャを備えた単一のボルト（通常はメトリック六角）によって適所に保持され、（例えば、メトリック六角キーのような）適切なレンチを用いunboltingによって除去することができます。 <ol><li>代わりに、前のステップとシンブル/フランジを提供する同じベンダーによってこれらを製造するが、超高真空の製造技術が続いする必要はありません。商業SRG歯の正確なコピーを作成してください。 </li></ol></li><li>プロデュースと8-32すべてのスレッドスタッド（アメリカの標準ハードウェア）に直角バルブにM6スタッドを接続するための簡単​​なアダプタの図面を提出します。 図3を参照してください。 </li><li>プロデュースとボールホルダーの製造のための図面を提出します。 CriticaL寸法は、図4に示されている。UHV製造技術に従って316Lステンレス鋼のボールホルダを製作します。タックは、バネの一方の端部にボールホルダを溶接します。タックは、スタンドオフに春のもう一方の端を溶接しました。セクション5で指定された洗浄手順に従ったすべての部品を清掃してください。 </li><li>セクション5で説明したように18ミリメートルの長さに8-32すべてのスレッドスタッドをカットし、きれい。 </li></ol>カスタムフォームカットアウトの4製作<ol><li> PE発泡春輸送機構のカットアウトを行います。できるだけ密接にバルブアセンブリの輪郭に従ってください。鋭いユーティリティナイフを用いて手でこれを行います。あるいは、輪郭はプロ包装サプライヤーによって切断することができます。 </li><li>バルブメーカー及び図2に示すシンブル/フランジ寸法によって与えられたバルブの寸法を使用してください。タイン（1.5センチのx 3.8センチメートル）を収容するのに十分なシンブル大型のためのスペースを切り取ります。</li></ol>真空部品の5.洗浄<ol><li>組み立て前に超高真空（UHV）用のすべての真空コンポーネントを清掃してください。当社の推奨クリーニング手順は以下の通りです。 <ol><li>ニトリル、ラテックス、またはビニール手袋を使用して真空部品を取り扱ってください。素手で触らないでください。 </li><li>中性洗剤を使用してクリーン部品（そのような材料/機器リストに表示されているもの）に溶解し、蒸留水または脱イオン水と柔らかい布。 </li><li> 20分間超音波洗浄器中で蒸留水または脱イオン水と場所に溶解した中性洗剤の浴中に置き部品。 </li><li>蒸留水または脱イオン水で徹底的に部品を洗浄します。 </li><li> 20分間の超音波洗浄器中でアセトンと場所との部分をカバー。 </li><li>アセトンから部品を取り外します。 20分間の超音波洗浄器中でエタノールと場所との部分をカバー。 </li><li>エタノールから部品を取り外します。蒸留水または脱イオン水で十分に洗い流してください。 </li><li>部品を吹きます乾燥窒素や清浄な乾燥空気で乾燥しました。 </li><li> 24時間クリーンルーム品質の糸くずの出ない布上の部品の空気乾燥をしてみましょう。 </li></ol></li></ol> 6.春の輸送メカニズムを組み立て<ol><li>組み立て時には、ニトリル、ビニール、またはラテックスの手袋を着用してください。素手で真空部品に触れないでください。 </li><li> 8-32ナット、アダプター、定規またはキャリパー用レンチのためのラジオペンチ、ソケットヘッドドライバ：必要なツールを収集します。エタノールできれいな定規/マイクロメーターを拭きます。ステップ5の手順を使用して、他のすべてのツールをきれいに。 </li><li>バルブ、シンブル、ボールベアリング、ボールホルダー/スプリングアセンブリ（ステップ3.5を参照）、18ミリメートル長い8-32スタッド、ネジアダプター、ナット、ロック・ワッシャー、3ミリメートル六角レンチとマスキング：必要な部品を収集テープ。 図5を参照してください。 </li><li>春搬送機構アセンブリ： <ol><li>完全に止まるまで時計回りに回して右アングルバルブを閉じてください。 </li><li>バルブポートを介して見ると、M6スタッドcentereを識別バルブシート上のD。 </li><li> M6スタッドの上にぴったりとアダプターをねじ込みます。できるだけぴったりのようにアダプタを取得するために、ポートを介してUHVクリーンレンチやペンチを挿入します。 </li><li>アダプタのもう一方の端に8-32スタッドを挿入します。ぴったりできるだけ締めます。 8-32スタッドは、アダプタを通って延び、M6スタッドに対してプッシュします。 </li><li>その後、8-32スタッドとナットのロックワッシャーを置きます。きれいなソケットドライバまたはペンチを使用してナットを締めます。バルブは、簡単に締めにするために、このステップの間に閉じることができます。 </li><li> 8-32スタッドのナットを置きます。ほぼもう一方の端にナットに触れるまでそれを回します。 8-32スタッドのロックワッシャーを置きます。 </li><li>スタンドオフによって8-32スタッドに、スプリング/ボールホルダーを取り付けます。それはロックワッシャーをタッチするまで、スタンドオフを回します。 注意：次の手順は、 図6を参照して 、ばねアセンブリの長さ調整を確認する方法について説明します。 </li><li>交流から（カスタムシンブルにローターを配置し、磁石で固定しますシンブルの端にそれを置き、マスキングテープで固定することでommercial SRG）。ロータは、シンブルの終わりになりました。 </li><li>春/ボールホルダーの上にシンブルスライドさせ、ボールホルダーがボールに触れたときに停止します。 図6のように、バルブのフランジとシンブルフランジとの間のギャップを測定します。 <ol><li>ギャップが6mmに2mmの範囲内にある場合は、6.4.10.2に進み）。 3ミリメートルの公称ギャップが理想的ですが、範囲内のギャップは、2〜6mmのに十分です。 2ミリメートル未満のギャップが許容されません。 </li><li>シンブル/フランジアセンブリを取り外し、脇に置きます。ギャップが2mmよりも小さかった場合には、ギャップを大きくするために反時計回りにスタンドオフを回転させます。ギャップが6mmよりも大きかった場合には、ギャップを小さくするスタンドオフを時計回りに回転させます。 6.4.10ステップに戻ります。 </li></ol></li><li>シンブル/フランジアセンブリを取り外し、脇に置きます。ギャップが2mmよりも小さかった場合には、ギャップを大きくするために反時計回りにスタンドオフを回転させます。ギャップが6mmよりも大きかった場合は、目を回転させますandoff時計回りには、ギャップを小さくします。 6.4.10ステップに戻ります。 </li><li>スタンドオフに対してナットを締めます。 </li><li>反時計回りに回して、バルブを開きます。 </li></ol></li><li>フランジを組み立て： <ol><li>マスキングテープと磁石を除去し、慎重にロータがシンブルの外にロールすることを可能にすることによって、ロータを削除します。 </li><li>カスタムフランジ/シンブルの背面側を通って挿入ロックワッシャーとボルトを使用してフランジに2歯を取り付けます。ロックワッシャーとボルトが商業SRGによって提供されています。ロックワッシャーとボルトは、超高真空のために洗浄する必要はありません。 </li><li>彼らはお互いの正方形になるように、図1と図9のように、歯を回転させます。 </li><li>シンブルの上SRGヘッドを滑ることにより、真直ための歯をチェックしてください。ヘッドは自由にスライドするはずです。 </li><li> 2本のボルトを本締めを付けて、ステップ6.5.3のように位置合わせのために再確認してください。 </li><li> 、シンブルに戻って、ロータを配置磁石とマスキングテープで固定dが。 </li></ol></li><li>春のトランスポートアセンブリを完了します。 <ol><li>バルブポートに銅や銀メッキ銅ガスケットを配置します。 </li><li> （ステップ6.5.6からない場合は、既にシンブル中）シンブルにローターを配置します。 </li><li>春/ボールホルダーの上フランジ/シンブルアセンブリをスライドさせます。オリエントバルブをチャンバに装着されたときに歯で止めねじが下向きされるように、フランジ。 </li><li> 1/4 28ボルトとナットを使用して、バルブにフランジを固定します。 </li><li>バルブを閉じます。 </li><li>ボールを保持している磁石とテープを取り外します。 </li></ol></li></ol> 7.出荷コンテナを組み立てます<ol><li>輸送用コンテナのサイズにエステル泡をカット。発泡体の厚さは、容器の高さに依存するであろう。底に泡の7.6センチメートルの最小厚さを置きます。 図7は、発泡アセンブリを示しています。 </li><li>トンの上にPEの泡切り欠き部を配置彼は泡をエステル。 </li><li>蓋にエステル泡の層を配置します。最小厚さ7.6 cmでなければならない。 図8は、バネ輸送機構の最終的な配置を示しています。出荷時のバルブポートの開放端を保護するために、きれいなアルミ箔と（バルブに付属）プラスチック製のエンドキャップを使用してください。 </li></ol> 8.春トランスポート機構を使用して、 <ol><li>マウントとローターを一時停止します： 注： 図9は、添付のヘッドを搭載春輸送メカニズムを示しています。最初のステップは、輸送用コンテナから春輸送メカニズムを削除しています。以下では、読者がスピニングロータゲージの操作に精通していると仮定する。コントローラを操作の詳細は、コントローラのユーザマニュアルに記載されています。また、読者は、高真空技術に精通していると仮定されます。 <ol><li>春の輸送機構のオープンポートからエンドキャップ及びホイルを外します。アタッチ新しい銅や銀メッキ銅ガスケットと1/4 28ボルトのセットを使用して、真空チャンバにDN 40（CF 2.75 &quot;）ポートを開いているポート。バルブの向きは歯の向きに依存します。適切な向きは、図9に示されている。セットスクリューポイントと歯を下向き。シンブルの上に頭をスリップ、シンブルの向きは2°以内に垂直でなければならない。レベルの向きを確認してください。 </li><li>未満10 -3 Paまで真空チャンバーを退避します。ゆっくりと春輸送機構のバルブを開きます。 </li><li>コントローラにヘッドを取り付けます。コントローラの電源を入れて、ボールを一時停止します。 </li></ol></li><li>春のトランスポートメカニズムをデ取り付け<ol><li>電子制御装置を使用してローターをデ中断。コントローラの電源を切ります。 </li><li>春輸送機構のバルブを閉じます。 </li><li>ヘッドを取り外します。 </li><li>真空チャンバを通気。 </li><li>バルブをアンボルト締め春輸送メカニズムを削除します真空チャンバからポート。 </li><li>クリーン箔と春輸送機構のオープンポートを介してプラスチック製エンドキャップを置きます。輸送用コンテナ内のカットアウトにバネ輸送機構を配置します。 </li></ol></li></ol>

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A., Bock, T. h., Jousten, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bilateral+key+comparison+CCM.P-K3.1+for+absolute+pressure+measurements+from+3+x+10-6+Pa+to+9+x+10-4+Pa.">Bilateral key comparison CCM.P-K3.1 for absolute pressure measurements from 3 x 10-6 Pa to 9 x 10-4 Pa.</a> Metrologia. 51 (1A), 07005 (2014).</li><li>Fedchak, J. A., Arai, K., Jousten, K., Setina, J., Yoshida, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommended+practices+for+the+use+of+spinning+rotor+gauges+in+inter-laboratory+comparisons.">Recommended practices for the use of spinning rotor gauges in inter-laboratory comparisons.</a> Measurement. 66, 176-183 (2015).</li><li>Rohl, P., Jitschin, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+of+the+spinning+rotor+gauge+with+a+novel+transport+device+as+a+transfer+standard+for+high+vacuum.">Performance of the spinning rotor gauge with a novel transport device as a transfer standard for high vacuum.</a> Vacuum. 38 (7), 507-509 (1988).</li><li>Fedchak, J. A., Scherschligt, J., Sefa, M., Phandinh, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Building+a+spring-transport+package+for+spinning+rotor+gauges.">Building a spring-transport package for spinning rotor gauges.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 33 (3), (2015).</li><li>Hussey, D. S., Jacobson, D. L., Arif, M., Coakley, K. J., Vecchia, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Situ+Fuel+Cell+Water+Metrology+at+the+NIST+Neutron+Imaging+Facility.">In Situ Fuel Cell Water Metrology at the NIST Neutron Imaging Facility.</a> J. Fuel Cell Sci. Technol. 7 (2), 021024 (2010).</li><li>Chang, R. F., Abbott, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+affecting+the+reproducibility+of+the+accommodation+coefficient+of+the+spinning+rotor+gauge.">Factors affecting the reproducibility of the accommodation coefficient of the spinning rotor gauge.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 25 (6), 1567-1576 (2007).</li></ol>

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.

目的は、ロータが輸送中に固定化されたままになるように、十分な保持力を有するばね輸送機構を設計することでした。堅牢なスプリングトランスポート機構を設計することは、たとえば、ハード面に背の高い高さからメカニズムをドロップすると、巨大な衝撃を生成することができ、ため、ロータが固定化されたままになります保証するのに十分ではありません。ロータ上の力が大きく、?...

スピニングロータゲージ（SRG）1.0×10 -4 Paの範囲1.0 Paまで真空圧力を決定するために使用される高真空計である。これは、基本的に2つの永久磁石との間に懸架され、回転鋼球です。電磁石は、いくつかの周波数（典型的には410ヘルツ）に、ボールを回転させるために使用される、または「スピンアップ」されます。ボールは、その後自由に回転させているが、回転速度が原因ボール表面を有する真空システム中のガス分子の衝突の時間をかけて減少します。真空圧力は、鋼球又はロータの減速度にこのように関連している。図1は、SRGの本質的な要素を示しています。ローター、接続ケーブルとシンブル、ヘッド、および電子制御装置を。ローター、またはボールが、運転中にシンブル内に含まれ、通常で処理されないもSRGのユーザーに表示されます。シンブルは、真空システムに接続されています。 SRGを動作させるために、ヘッドがシンブル上に滑り込まされます。ザヘッドは、垂直および水平の安定化のために使用される2つの永久磁石とワイヤコイルのいくつかのセットを含むローターを駆動し、回転を検知します。電子制御装置は、圧力測定を行うことができるように、感知コイルからの信号を解釈します。理想的な表面状態を有するロータは、減速率は、基本物理によって真空圧に関連しています。 SRGを使用して、絶対圧測定を行うために、効果的な適応係数として知られているキャリブレーション係数は、決定されなければなりません。効果的な適応係数は、このような粗さ、吸着ガスや傷などのロータの実際の表面状態に依存します。これらの要因は、その使用の過程で安定である傾向があります。 SRGSのさらなる詳細は、他の文献に見出すことができる1 - 。3 SRGは絶対真空の測定が要求される用途で使用されています。多くの場合、例えば、校正試験所絶対真空標準としてSRGSを使用します。この場合には、高真空計は、SRGのものへの読みを比較することによって較正されます。ターンでは、SRGの標準は、定期的にその適応係数の再決定を持つように、一次校正機関にSRGを出荷することによって較正されなければなりません。一次校正ラボは、通常、米国国立標準技術研究所（NIST）などの国家計量研究所です。主要な研究室では、一次真空規格にその読みを比較することにより、SRGの適応係数を決定し、「二次」の校正ラボにSRGを返します。 SRGはまた、校正機関や国家計量機関の間の規格の比較のための転送の標準として使用されています。このアプリケーションでは、SRGは、様々な研究室との間で、国内または国際的に輸送される4 - 8を出荷時には、イベントはその変化に適応係数を発生することがあります。 SHの前にipmentは、ロータが解除中断されなければならないとヘッドが削除されます。ロータはその後、シンブルの内側壁にかかっています。輸送中に、ロータ表面が原因振動や衝撃にロータとシンブルとの間の機械的作用から変更されることがあり、または表面が原因で大気中のガスや湿度に対するロータの暴露に変更されることがあります。これらの変更は、宿泊係数の長期安定性に影響を与えます。理想的には、ロータは、真空中に残っているし、輸送中に固定化する必要があります。 歴史的に、SRGSはSRGSが国際種々の機関の間で何回も搬送される。9初期のキーの比較時に国家計量標準機関のうち真空標準のキーの比較での転送標準として使用されていることがわかったの長期安定性SRGの適応係数は、両ロータを固定化し、真空dの下でそれを維持し、バネ輸送メカニズムを利用することによって改善することができますuring輸送。以来1,10は 、ばね搬送機構は、国際主要な比較で何度も使用されてきました。履歴データの最近の研究は、これらの比較の90％が0.75％よりも良好な安定性を有し、かつ70％が0.5％の安定性を有することを示した。9ため、バネ輸送機構を使用して、ほとんどの場合において、安定性をもたらしますほとんどのアプリケーションで十分以上。 今までは、春輸送メカニズムを構築する方法についての文献にはほとんど指導がありました。これらのデバイスの初期のバージョンは、完全に起因する不十分な堅牢性のために設計されているとの組み合わせに、回転子を固定化するために失敗することが知られており、輸送中に誤って処理されています。これらの初期の教訓は、それが両方の堅牢な春輸送メカニズムを構築し、かつ適切に輸送中の衝撃を最小限に抑える方法でそれをパッケージ化することが重要であることを示しています。この後者の点は重要ではなく、多くの場合、無視されます。ここでは、describます適切に構成されたトランスポート・パッケージに加えて、ロバストなバネ搬送機構の構成を電子。私たちのデザインは、輸送中の故障の可能性を最小限に抑え、耐久性春輸送パッケージの構築を可能にするいくつかの簡単な、テストされ、エンジニアリングの原則に基づいています。また、当社は、設計の堅牢性の我々のテストを記述します。試験方法のさらなる詳細はFedchak らに見出すことができます。 （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

スピニングロータゲージ（SRG）は、多くの場合、1.0 Paと1.0×10 -4 Paの範囲内の真空圧のための二次または転写標準として使用される高真空計である。本出願において、SRGSはしばしばため研究所に輸送されます較正。イベントは、このように較正係数を変化させる、ロータ表面状態を変更輸送中に発生することができます。キャリブレーションの安定性を確保するために、ばね搬送機構は、多くの場合、ローターを固定し、輸送中、真空下でそれを維持するために使用されます。輸送中の損傷のリスクを最小限に抑えるように設計されたパッケージを使用してばねの搬送機構を搬送することも重要です。本稿では、詳細な説明は、堅牢なスプリングの搬送機構と、輸送用コンテナの構築方法を与えられています。これらを合わせて、春輸送パッケージを形成します。バネ輸送パッケージデザインは、ドロップ試験を用いて試験し、性能が優れていることが分かりました。現在のスプリングTRANSP輸送用コンテナは、機構が共通の間、約100グラムよりも大きなショックを経験しないことを保証しながら、ORTの機構設計は、数百グラムのショックを経験（ グラム = 9.8メートル/秒2をし、重力加速度である）ときに固定化されたローターを保ちます海運事故（業界標準で定義されているように）。

商業SRGのすべてのコンポーネントは、 図1に示されている。これは、懸濁液およびピックアップに用いられる永久磁石とワイヤコイルを含むローター、シンブル、ヘッド、及び電子制御装置を含みます。小さ ​​なばね示す（ 図1c）はシンブルでボールを保持するために使用されます。この保持ばねは、ばね輸送機構に使用されません。商業...

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

どのようにローターゲージをスピニングするための真空春輸送パッケージをビルドするには

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 ...

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Engineering

9.1K ビュー.  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.

エレクトロスピニングの基礎：最適化ソリューションと装置のパラメータ

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

生物工学

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.

極限条件下で凝縮系の電子·化学的性質を探るための新しいツール：ギガパスカルの圧力で高感度核磁気共鳴

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

工学

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.

真空条件下で反発係数の測定のための実験のセットアップの開発

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.

鋼のガス放出速度の測定

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.

低温での水性ガラスの密度の測定

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.

測定するための小型のデュアルエレメントひずみゲージの作製と移植<em&gt;インビボ</em&gt;げっ歯類における消化管収縮。

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.

低圧・低温プラズマのプラズマポテンシャル測定のためのラングミュアプローブとエミッシブプローブの構築

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.

高温高圧 in situ マジックアングル回転核磁気共鳴分光法

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

化学

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.

エレクトロとバルーン拡張ベアメタルステントを使用した小口径ステントグラフトの作製

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

医学

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.

3Dプリンティングとエレクトロスピニングを組み合わせて、生体模倣心臓弁リーフレットを製造

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