Name: how to build a vacuum spring-transport package for spinning rotor gauges
Uploaded: 2016-04-07T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 26 s
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저자는 중성자 방사선으로 우리를 지원하기위한 NIST 중성자 영상 시설 장비 과학자 박사 다니엘 Hussey는의 도움에 감사합니다.

봄 전송 메커니즘 1. 조달 비 사용자 정의 부품 <ol><li> 스프링, 스레드로드, 스탠드 오프, 너트 및 와셔를 조달. 이 항목은 특정 자재 / 장비의 목록에 나열되어 있습니다. 공 홀더를 제조하기 전에 스프링과 스탠드 오프를 구입합니다. 모든 재료 (303 제외) 18-8 스테인리스, 바람직 316 스테인리스를 사용한다. </li><li> 회 전자 조달. 로터 440C 스테인레스 강 또는 E52100 합금 강철로 만들어진 직경 볼 베어링 4.5 mm이다. </li><li> 특정 재료 / 장비의 목록에 나열된 직각 밸브를 조달. </li></ol> 발송 컨테이너 2. 조달 재료 <ol><li> 선적 컨테이너를 조달. 이러한 성공적으로 테스트 한 경우의 유형이 때부터 보호 오목 회전 성형, 폴리에틸렌 하드 쉘 케이스를 사용합니다. 특정 재료 / 장비의 목록에있는 경우 최소 내부 공간 요구 사항을 충족합니다. </li><li> PROC거품 포장 URE. <ol><li> 2 # (32kg / m 3) 폴리 우레탄 (에스테르) 거품을 조달. 선적 컨테이너의 상부 및 하부를 채우도록 에스테르 발포체를 구입. 5cm 달걀 상자 에스테르 거품의 조각을 구입합니다. </li><li> 7.6 cm 두께 및 선적 컨테이너의 폭과 깊이를 커버하도록 충분히 큰 면적을 갖는 # 2 (PE), 폴리에틸렌 발포체를 조달. </li></ol></li></ol> 봄 수송 메커니즘 3. 조달 및 사용자 정의 부품의 제조 참고 :이 절에서 설명하는 사용자 정의 부품의 예 도면은 그림 2-4에 나와있다. <ol><li> 생산 및 회전하는 로터 게이지 (SRG) 골무 / 플랜지 제조 가게 사용자 지정 공급 업체 또는 사내에서 도면을 제출합니다. 중요한 치수는 그림 2에 나와있다. 사용자 정의 제조 업체 초고 진공 (UHV) 제조 기술에 대해 잘 알고 있어야합니다. 골무는 제조하기가 비교적 간단하다차 잘 많은 진공 부품 회사의 능력에 있습니다. </li><li> 플랜지에 SRG의 머리를 잡아 타인 획득 (그림 1 참조). 이들은 SRG 전자 제어 장치와 함께 제공되는 상업 SRG 골무 / 플랜지 어셈블리에서 제거 될 수있다. 각 타인은 와셔 단일 볼트 (전형적 메트릭 육각 소켓 헤드)로 고정된다 (예 메트릭 헥스 키로) 적당한 렌치를 사용 unbolting에 의해 제거 될 수있다. <ol><li> 대안 적으로, 이전 단계에서와 골무 / 플랜지를 제공하는 동일한 벤더 이러한 제조하지만, 초고 진공 제조 기술을 따라야 할 필요는 없다. 상업 SRG 타인의 정확한 복사본을 만듭니다. </li></ol></li><li> 생산 및 8-32 모든 스레드 스터드 (미국 표준 하드웨어)에 직각 밸브의 M6 스터드를 연결하는 간단한 어댑터에 대한 도면을 제출합니다. 그림 3을 참조하십시오. </li><li> 생산 및 공 홀더의 제조를 위해 도면을 제출합니다. 비판적L의 크기는도 4에 나타내었다. UHV 제조 기술에 따라 316L 스테인리스 스틸 볼 홀더를 제작. 압정은 스프링의 일단에 상기 볼 홀더 용접. 압정은 교착 상태에 스프링의 다른 쪽 끝을 용접. 섹션 5에 주어진 청소 절차에 따라 모든 부품을 청소합니다. </li><li> 섹션 5에 기술 된 바와 같이 18mm의 길이로 8-32 모든 스레드 스터드를 절단하고 깨끗한. </li></ol> 사용자 정의 폼 컷 아웃 4. 제작 <ol><li> 체육 거품 스프링 전송 메커니즘을위한 컷 아웃합니다. 최대한 가깝게 밸브 어셈블리의 윤곽을 따릅니다. 날카로운 유틸리티 나이프를 사용하여 손으로이 작업을 수행; 대안으로, 형상은 전문적 장비 공급 업체에 의해 절단 될 수있다. </li><li> 밸브 제조 업체 및 그림 2에 나와있는 골무 / 플랜지 치수에 의해 주어진 밸브의 크기를 사용합니다. 타인 (1.5 cm X 3.8 cm)를 수용 할 수 있도록 충분히 골무 대형의 공간을 잘라.</li></ol> 진공 구성 요소 5. 청소 <ol><li> 조립하기 전에 초고 진공 (UHV)에 대한 모든 진공 부품을 청소합니다. 다음 권장 세정 방법이다. <ol><li> 니트릴, 라텍스, 또는 비닐 장갑을 사용하여 진공 부품을 처리합니다. 맨손으로 만지지 마십시오. </li><li> 중성 세제를 사용하여 청소 부분 (예 : 재료 / 장비 목록에 나열된)에 용해 증류수 또는 탈 이온수와 보풀이없는 천으로. </li><li> 20 분 동안 울트라 소닉 클리너에 증류수 또는 탈 이온수와 장소에 용해 중성 세제의 목욕 장소 부품. </li><li> 완전히 증류수 또는 탈 이온수와 린스 부분입니다. </li><li> 20 분 동안 울트라 소닉 청소기 아세톤 및 장소 부분을 커버. </li><li> 아세톤에서 부품을 제거합니다. 20 분 동안 울트라 소닉 클리너에 에탄올과 장소 부분을 커버. </li><li> 에탄올에서 부품을 제거합니다. 증류수 또는 탈 이온수로 깨끗이 씻어. </li><li> 부분 불어건조 질소 또는 깨끗하고 건조 공기로 건조. </li><li> 부품을 24 시간 동안 클린 룸 품질 보풀이없는 천에 공기 건조 보자. </li></ol></li></ol> 6. 봄 수송 기계 장치를 조립 <ol><li> 조립시, 니트릴, 비닐 또는 라텍스 장갑을 착용하십시오. 맨손으로 진공 부품을 만지지 마십시오. </li><li> 8-32 너트, 어댑터, 눈금자 또는 캘리퍼를위한 렌치에 대한 니들 노즈 플라이어, 소켓 헤드 드라이버 : 필요한 도구를 수집합니다. 에탄올로 깨끗한 통치자 / 마이크로 미터를 닦아; 단계 5의 절차를 사용하여 다른 도구를 청소. </li><li> 필요한 부품을 수집 : 밸브, 골무, 볼 베어링, 볼 홀더 / 스프링 조립체는 18 mm 길이 8-32 스터드 스레드 어댑터, 너트 및 잠금 와셔, 3mm 육각 렌치와 마스킹 (단계 3.5 참조) 테이프. 그림 5를 참조하십시오. </li><li> 봄 - 전송 메커니즘 어셈블리 : <ol><li> 완전히 멈출 때까지 시계 방향으로 돌려 오른쪽 앵글 밸브를 닫습니다. </li><li> 밸브 포트를 통해 찾고은 M6 스터드 centere를 식별밸브 시트에 라. </li><li> M6의 스터드에 꼭 맞게 어댑터를 나사. 가능한 아늑한으로 어댑터를 얻을 수있는 포트를 통해 UHV 깨끗한 렌치 또는 펜치를 삽입합니다. </li><li> 어댑터의 다른 쪽 끝으로 8-32 스터드를 삽입합니다. 로 딱 가능한 조입니다. 8-32 스터드는 어댑터를 통해 확장하고 M6 스터드에 밀어 것입니다. </li><li> 8-32 스터드 다음 너트에 잠금 와셔를 놓습니다. 깨끗한 소켓 드라이버 나 펜치를 사용하여 너트를 조이십시오. 밸브는 쉽게 강화하기 위해이 단계에서 폐쇄 할 수있다. </li><li> 8-32 스터드에 너트를 놓습니다. 거의 다른 쪽 끝에있는 너트를 터치 할 때까지 돌립니다. 8-32 스터드에 잠금 와셔를 놓습니다. </li><li> 스탠드 오프에 의해 8-32 스터드 봄 / 볼 홀더를 연결합니다. 는 잠금 와셔를 터치 할 때까지 교착 상태를 돌립니다. 참고 : 다음 절차는 스프링 조립체의 길이 조정을 확인 그림 6 참조하는 방법에 대해 설명합니다. </li><li> 사용자 정의 골무에 로터를 놓고 교류에서 (자석으로 고정심블 단부에 배치하고 마스킹 테이프로 고정하여 ommercial SRG). 로터는 골무 끝에 지금이다. </li><li> 볼 홀더가 볼을 터치 할 때 중지 봄 / 볼 홀더 위에 골 무 밀어 넣습니다. 도 6에서와 같이 상기 밸브 플랜지 골무 플랜지 사이의 간격을 측정한다. <ol><li> 갭 2 mm mm 내지 6의 범위에있는 경우) 6.4.10.2 단계로 이동. 3mm의 공칭 간격이 이상적이지만, 범위의 간격은 2가 6㎜ 충분하다. 2mm보다 작은 갭은 허용되지. </li><li> 골무 / 플랜지 어셈블리를 제거하고 따로 설정합니다. 간격보다 작은 2mm 인 경우, 격차가 더 크게 만들 시계 반대 방향으로 교착 상태를 돌립니다. 갭보다 큰 6mm 인 경우, 간격이 작게 만들 수있는 스탠드 오프를 시계 방향으로 돌립니다. 6.4.10 단계로 돌아갑니다. </li></ol></li><li> 골무 / 플랜지 어셈블리를 제거하고 따로 설정합니다. 간격보다 작은 2mm 인 경우, 격차가 더 크게 만들 시계 반대 방향으로 교착 상태를 돌립니다. 갭보다 큰 6mm 인 경우, 보안 목표 명세서를 회전andoff 시계 방향으로 간격이 작게 만들 수 있습니다. 6.4.10 단계로 돌아갑니다. </li><li> 스탠드 오프에 대한 너트를 조이십시오. </li><li> 시계 반대 방향으로 돌려 밸브를 엽니 다. </li></ol></li><li> 플랜지를 조립 : <ol><li> 마스킹 테이프와 자석을 제거하고 조심스럽게 로터는 골무에서 출시 할 수 있도록하여 회 전자를 제거합니다. </li><li> 골무 사용자 정의 플랜지 /의 후면을 통해 삽입 된 잠금 와셔와 볼트를 사용하여 플랜지에 두 타인을 연결합니다. 잠금 워셔와 볼트는 상업 SRG에 의해 제공됩니다. 잠금 워셔와 볼트는 초고 진공에 대한 세척 할 필요가 없습니다. </li><li> 그들은 그림 1과 그림 9와 같이, 서로 광장이되도록 타인을 돌립니다. </li><li> 골무를 통해 SRG 헤드를 미끄러에 의해 직도에 대한 타인을 확인합니다. 머리는 자유롭게에 밀어해야합니다. </li><li> 두 개의 볼트를 최종 체결을 지정하고 단계 6.5.3에서와 같이 정렬을 다시 확인합니다. </li><li> , 골무에 다시 회 전자를 배치자석과 마스킹 테이프로 고정 거라고. </li></ol></li><li> 봄 운송 조립을 완료하십시오 <ol><li> 밸브 포트에서 구리 또는은 도금 구리 가스켓을 놓습니다. </li><li> (단계 6.5.6에서하지 않을 경우 이미 골무에서) 골무에 회 전자를 놓습니다. </li><li> 봄 / 볼 홀더를 통해 플랜지 / 골무 어셈블리를 밀어 넣습니다. 상기 밸브는 상기 챔버에 장착 할 때 타인의 세트 스크류가 하방 포인팅 이도록 플랜지의 방향. </li><li> ¼-28 볼트와 너트를 사용하여 밸브 플랜지를 고정. </li><li> 밸브를 닫습니다. </li><li> 자석 및 테이프 공을 들고을 제거합니다. </li></ol></li></ol> 7. 배송 컨테이너를 조립 <ol><li> 선적 컨테이너의 크기 에스테르 폼을​​ 잘라. 폼의 두께는 용기의 높이에 의존 할 것이다. . 하단 발포체의 7.6 cm의 최소 두께를 배치 7 발포 조립체를 도시한다. </li><li> t의 상단에있는 PE 폼 컷 아웃을 배치그는 거품 에스테르. </li><li> 뚜껑에 에스테르 거품 층을 배치합니다. 최소 두께는. 7.6 cm 일 8 스프링 반송기구의 최종 위치를 나타낸다한다. 운송 중 밸브 포트의 개방 단부를 보호하기 위해 깨끗한 알루미늄 호일 (밸브와 함께) 플라스틱 엔드 캡을 사용합니다. </li></ol> 8. 스프링 반송기구를 사용하여 <ol><li> 설치 및 회 전자를 일시 중단 : 참고 : 그림 9는 부착 된 헤드 마운트 스프링 전송 메커니즘을 보여줍니다. 첫 번째 단계는 운반 용기로부터 스프링 전송 메커니즘을 제거한다. 이하에서, 리더가 방사 로터 게이지의 작동을 알고 있다고 가정한다. 컨트롤러 운영의 세부 사항은 컨트롤러 사용자 설명서에서 찾을 수 있습니다. 또한, 리더가 고진공 기술과 친숙한 것으로 가정된다. <ol><li> 봄 전송 메커니즘의 개방 포트에서 엔드 캡과 호일을 제거합니다. 부착DN을 40 (CF 2.75 &quot;) 새로운 구리 또는은 도금 구리 가스켓 및 ¼-28 볼트 세트를 사용하여. 밸브의 방향이 타인의 방향에 따라 달라집니다 진공 챔버에 포트에 열린 포트. 적절한 방향은 그림 9에 표시됩니다. 아래쪽 고정 나사 포인트와 타인을. 골무를 통해 머리를 슬립, 골무의 방향은. 2 ° 내에서 수직이 될 수준과 방향을 확인해야합니다. </li><li> 미만 10-3 아빠에 진공 챔버 대피. 천천히 스프링 반송기구 밸브를 엽니 다. </li><li> 컨트롤러에 머리를 연결합니다. 컨트롤러의 전원을 켜고 공을 일시 중지합니다. </li></ol></li><li> 봄-전송 메커니즘을 드 장착 <ol><li> 전자 제어 장치를 이용하여 회 전자의 드 탁. 컨트롤러를 끕니다. </li><li> 스프링 반송기구 밸브를 닫습니다. </li><li> 머리를 제거합니다. </li><li> 진공 챔버 벤트. </li><li> 에 의해 스프링 전송 메커니즘 제거 밸브를 해제를-볼트진공 챔버에서 포트입니다. </li><li> 깨끗한 박 및 스프링 전송 메커니즘의 열린 포트를 통해 플라스틱 엔드 캡을 배치합니다. 선적 컨테이너에 컷 아웃 플레이스 스프링 전송 메커니즘. </li></ol></li></ol>

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	<li>Fremerey, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+spinning+rotor+gauge.">The spinning rotor gauge.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 3 (3), 1715-1720 (1985).</li><li>Jousten, K., 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=Chapter+13,+Total+Pressure+Vacuum+Gauges.">Chapter 13, Total Pressure Vacuum Gauges.</a> Handbook of Vacuum Technology. , 573-583 (2008).</li><li>Berg, R. F., Fedchak, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NIST+Calibration+Services+for+Spinning+Rotor+Gauge+Calibrations.">NIST Calibration Services for Spinning Rotor Gauge Calibrations.</a> NIST Special Publication. , 250-293 (2015).</li><li>Messer, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intercomparison+of+Nine+National+High-vacuum+Standards+under+the+Auspices+of+the+Bureau+International+des+Poids+et+Mesures.">Intercomparison of Nine National High-vacuum Standards under the Auspices of the Bureau International des Poids et Mesures.</a> Metrologia. 26, 183-195 (1989).</li><li>Jousten, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Results+of+the+regional+key+comparison+Euromet.M.P-K1.b+in+the+pressure+range+from+3+x+10-4+Pa+to+0.9+Pa.">Results of the regional key comparison Euromet.M.P-K1.b in the pressure range from 3 x 10-4 Pa to 0.9 Pa.</a> Metrologia. 42 (1A), 07001 (2005).</li><li>Jousten, K., Santander Romero, L. A., Torres Guzman, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Results+of+the+key+comparison+SIM-Euromet.M.P-BK3+(bilateral+comparison)+in+the+pressure+range+from+3+x+10-4+Pa+to+0.9+Pa.">Results of the key comparison SIM-Euromet.M.P-BK3 (bilateral comparison) in the pressure range from 3 x 10-4 Pa to 0.9 Pa.</a> Metrologia. 42 (1A), 07002 (2005).</li><li>Yoshida, H., Arai, K., Akimichi, H., Hong, S. S., Song, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Final+report+on+key+comparison+APMP.M.P-K3:+Absolute+pressure+measurements+in+gas+from+3+x+10-6+Pa+to+9+x+10-4+Pa.">Final report on key comparison APMP.M.P-K3: Absolute pressure measurements in gas from 3 x 10-6 Pa to 9 x 10-4 Pa.</a> Metrologia. 48 (1A), 07013 (2011).</li><li>Fedchak, J. 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.

목적은 로터가 운송 중에 고정화 남아있을되도록 충분한 유지력과 스프링 반송기구를 설계하는 것이었다. 강력한 스프링 반송기구를 설계하는 것은, 예를 들어 경질 표면 상에 높은 높이에서 낙하기구 것은 엄청난 충격을 생산할 수 있기 때문에, 로터가 고정 된 상태로된다 보장하기에 충분하지 않다. 로터에 힘을 크게하여 충격을 줄이고, 패키지 내의 거리에 그것을 부드럽게 감속되도록 스프?...

스피닝 로터 게이지 (SRG)는 1.0-1.0 × 10 -4 파의 범위로 진공 압력을 결정하는데 사용 고진공 게이지이다 아빠. 이것은 기본적으로 두 개의 영구 자석 사이에 현탁 회전 강구한다. 전기 자석 일부 주파수 (일반적으로 410 Hz에서)에 공을 회전하는 데 사용, 또는 &quot;스핀 업 &#39;된다 공이어서 자유롭게 회전 할 수 있지만, 회전 속도 때문에, 볼 표면에 진공 시스템에 가스 분자의 충돌 시간에 걸쳐 감소한다. 진공 압력은 스틸 볼 또는 회 전자의 감속에 따라서 관련되어 하나의 SRG의 필수적인 요소를 나타낸다 :. 로터 연결 케이블과 골무, 헤드, 전자 제어기. 로터, 또는 공, 운전 중 골무에 포함되어 정상적으로 처리되지 않으며 SRG 사용자에게 표시됩니다. 골무는 진공 시스템에 연결된다. SRG를 조작하려면, 머리는 골무를 통해 미끄러된다. 그만큼머리는 회 전자를 구동하고, 회전을 감지, 두 개의 영구 자석과 수직 및 수평 안정화에 사용되는 와이어 코일의 여러 세트가 포함되어 있습니다. 전자 제어 장치는 압력 측정이 수행 될 수 있도록 상기 감지 코일로부터의 신호를 해석한다. 적합한 표면 상태를 가진 로터를 들어, 감속 율은 기초 물리학에 의한 진공 압력에 관한 것이다. 유효 개사 계수로 알려진 SRG, 보정 계수를 이용하여 절대 압력 측정을 결정해야한다. 유효 숙박 계수는 거칠기, 흡착 가스, 긁힘 등의 회 전자의 실제 표면 상태에 따라 달라집니다. 이러한 요소의 사용에 걸쳐 안정되는 경향이있다. SRGS의 추가 세부 사항은 다른 참고 문헌에서 찾아 볼 수있다 (1) -. (3) SRG 절대 진공 상태 측정이 요구되는 용도에 사용된다. 자주 예를 들어, 교정 기관절대 진공 표준으로 SRGS를 사용합니다. 이 경우, 고진공 게이지는 SRG 그 자신의 판독과 비교하여 보정된다. 차례로, SRG 표준은 주기적으로 숙박 계수가 다시 결정해야하는 기본 교정 기관에 SRG을 발송하여 교정해야합니다. 차 교정 연구소는 국립 표준 기술 연구소 (NIST)로 보통 국립 계측 연구소입니다. 차 연구소는 차 진공 표준의 독서를 비교하여 SRG 숙박 시설의 계수를 결정하고, 다음 &quot;보조&quot;교정 실험실에 SRG를 반환합니다. SRG 또한 교정 기관 또는 기관 사이 국가 측정 기준의 비교를위한 전송 표준으로서 사용된다. 이 응용 프로그램에서, SRG는 다양한 실험실 사이에 국내 또는 국제적으로 이송되는 4 -. 8 선적하는 동안, 이벤트는 그 변화를 수용 계수를 발생할 수 있습니다. 쉬에 앞서ipment는 로터 탈 중단되어야하며, 헤드를 제거한다; 로터는 골무의 내부 벽에 달려있다. 수송하는 동안, 회 전자 표면에 의한 진동과 충격 로터와 골무의 기계적 작용 변경 될 경우, 또는 표면이 때문에, 분위기 가스와 습도 로터의 노출로 변할 수있다. 이러한 변화는 수용 계수의 장기 안정성에 영향을 미친다. 이상적으로, 회 전자를 진공으로 유지되며 운송 중에 고정화한다. 역사적 SRGS가 SRGS 국제적 여러 기관 중에서 여러 번 전송된다. (9) 초기 키 비교시에 국가 측정 기관 중에서 진공 표준 키 비교에서 전송 표준으로서 사용되어, 그것이 발견되었다는의 장기 안정성 SRG 숙박 시설의 계수는 모두 로터를 고정 진공 D 아래로 유지 스프링 전송 메커니즘을 이용하여 개선 될 수uring 반송. 그 이후, 10는 스프링 반송기구 국제 키 비교 여러 번 사용되었다. 기록 데이터에 대한 최근의 연구는 이러한 비교 90 %의 안정성을 더 이상 0.75 %이며, 70 %가 0.5 %의 안정성을 한 것으로 나타났다. (9) 따라서, 대부분의 경우에서, 안정성을 수득 할 스프링 반송기구를 사용하여 대부분의 응용 프로그램에 충분한보다. 지금까지 스프링 반송기구를 구축하는 방법에 대한 문헌에서 거의 안내되고있다. 이들 장치의 초기 버전이 완전히 인해 충분히 견고 설계되고 조합에 로터를 고정하지 못하는 것으로 알려져 있고, 운송 중에 걸린된다. 이러한 초기 학습은 모두 강력한 스프링 반송기구를 구축하고, 정상적으로 전송시 충격을 최소화하는 방식으로 포장에 중요하다는 것을 보여준다. 이것은 나중에는 중요하지만 종종 무시된다. 여기에서 우리는 describ합니다적절히 구성된 트랜스 패키지 외에 강력한 스프링이 반송기구의 구성을 전자. 우리의 설계는 전송시 오류의 가능성을 최소화 할 수있는 내구성이 스프링 수송 패키지의 구성을 가능하게 몇몇 간단한 테스트 공학 원리에 기초한다. 우리는 또한 우리의 디자인의 견고성 우리의 테스트를 설명합니다. 시험 방법의 자세한 내용은 Fedchak 등의 알에서 찾을 수 있습니다. (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

스피닝 로터 게이지 (SRG)는 종종 1.0 펜실바니아 1.0 × 10-4Pa로의 범위의 진공 압력의 보조 또는 전송 표준으로서 사용 고진공 게이지이다. 본 출원에서, SRGS 자주 위해 실험실로 이송되고 구경 측정. 이벤트 따라서 보정 계수를 변경 로터 표면 상태를 변경 운송 중에 발생할 수있다. 교정 안정성을 보장하기 위해, 스프링 반송기구들은 상기 로터를 고정하고 이송하는 동안 진공 하에서 보관하는 데 사용된다. 이 운송 중에 손상의 위험을 최소화하도록 설계된 장비를 사용하여 스프링 반송기구를 수송하는 것이 중요하다. 이 논문에서는, 상세한 설명은 강력한 스프링 반송기구 및 선적 컨테이너를 작성하는 방법에 대하여 설명한다. 함께 이러한 스프링 전송 패키지를 형성한다. 스프링 수송 패키지 디자인은 드롭 테스트를 사용하여 시험하고, 성능이 우수한 것으로 확인되었다. 본 스프링 TRANSP선적 컨테이너는 메커니즘이 일반적인 동안 약 100 g보다 충격이 더 발생하지 않습니다 것을 보장하면서 오트 메커니즘 디자인은 수백 g의 충격이 발생하는 경우 고정 된 로터 유지 (g = 9.8 m / sec의 2 중력에 의한 가속도) 해운 사고 (산업 표준에 의해 정의 됨).

상업적 SRG의 모든 구성 요소는도 1에 도시되어있다.이 현탁액 픽업에 이용되는 영구 자석 와이어 코일을 포함하는 회 전자, 골무, 헤드, 및 전자 제어 장치를 포함한다. 작은 스프링 도시 (도 1C)는 골무 공을 유지하기 위해 사용된다; 이 고정 스프링은 스프링 반송기구에 사용되지 않는다. 상업 컨트롤러와 헤드는 스프링 전송 메커니즘에 사용됩니...

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

어떻게 로터 게이지를 회전하기위한 진공 봄 전송 패키지를 빌드하는 방법

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 조회수.  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.

Electrospinning 기본 : 최적화 솔루션 및 장치 매개 변수

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

연구

생체공학

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.

극한의 상황에서도 응집 물질의 전자 화학적 특성을 프로빙을위한 새로운 도구 : 기가 파스칼의 압력에서 고감도 핵 자기 공명

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

공학

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.

진공 조건에서 반발 계수의 측정을위한 실험 장치 개발

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.

강의의 아웃 가스 요금의 측정

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.

극저온에서 수성 유리의 밀도 측정

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.

측정을위한 소형 이중 요소 스트레인 게이지의 제조 및 주입<em&gt; 생체</em&gt; 설치류에서 위장 수축.

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.

저압, 저온 플라즈마에서 플라즈마 전위 측정을 위한 Langmuir 프로브 및 방출 프로브 구축

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.

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

화학

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.

전기 방사 및 풍선 확장 베어 메탈 스텐트를 사용하여 작은 구경 스텐트 - 이식의 제작

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

의학

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 프린팅과 전기방사를 결합하여 생체모방 심장 판막 전단지 제조

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