Heizmodul 1500° C

mit beweglichem Deckel

Heizmodul 1500°C mit Flansch und Deckelsteuerung

Dieser Tischaufsatz (oder “Modul”) für Heizexperimente (Raumtemperatur bis 1500° C) wurde unter Anderem für das Arbeiten in REMs mit “Variablem Druck” konstruiert. (KEIN Sauerstoff. KEIN Wasser) Das Modul wird wie eine große Probe auf dem Probentisch des REM befestigt.

Mit diesem Modul können z.B. Heizversuche unter korrosiver oder feuchter Restatmosphäre durchgeführt werden (für T=<600°C). Als Option kann ein Nadelventil am Vakuumflansch bestellt werden, das während des Heizvorganges die fein kontrollierte Zufuhr von Gas oder Wasserdampf in die eigentliche Heizungskammer erlaubt. Diese kleine Kammer kann mit einem motorbetriebenen Deckel unter Vakuum geöffnet und geschlossen werden, um die Umgebung während des Heizversuchs zu schützen. Werden Heizversuche bei sehr hohen Temperaturen gefahren, so sollte der Deckel geschlossen bleiben. Am Ende der Versuche kann der Deckel geöffnet werden, um die Auswirkungen auf der Probenoberfläche abzubilden. Wird kein aggressives Gas während des Heizens zugeführt, so kann der Deckel während des Heizprozesses geöffnet bleiben, soweit die Detektoren es zulassen, um in situ Beobachtungen durchzuführen.

Im Inneren befindet sich das Heizelement. Die Probenaufnahme kann viele verschiedene, gewünschte Formen haben – z.B. flach oder muldenförmig, usw. Flache Proben bis 10 x 10 mm können mit kleinen Federn aus Wolfram befestigt werden. Es wurde darauf geachtet, dass keine Störungen durch elektrische Felder im Beobachtungsbereich die Abbildung verfälschen.

Vakuumflansch und Befestigungsteile gehören zum Lieferumfang.

Achtung:

Bitte vergewissern Sie sich VOR Beginn des Heizversuchs, dass ALLE Komponenten und Gase etc. für die beabsichtigten Temperaturen geeignet sind und keine unerwünschten Reaktionen hervorrufen können. Verwendete Materialien sind: Wolfram, Molybdän, AL2O3.

Spezifikationen

Heiz-Modul für Versuche unter Restgas (optional für T=<600°C).

Temperatursteuerungen

Die PID-Temperatursteuerung regelt die für den Versuch gewünschten Heizungsparameter. Nach Ablauf einer „Lern“-Routine, die nur einmal durchgeführt werden muss, kann die optimale Heizrate gewählt werden. Die Steuerung trifft die Solltemperatur ohne Oszillationen, indem sie der optimierten Heizrampe folgt. Der Anwender kann jederzeit eingreifen, um die Heizleistung zu ändern und anschließend die Veränderungen auf der Probenoberfläche Schritt für Schritt aufzuzeichnen.

Montage des Moduls

Das Heizmodul wird vergleichbar einer größeren Probe auf dem REM-Probentisch montiert. Geeignet sind fast alle Montageformen der verschiedenen REM Hersteller, in Abhängigkeit der Kammer-geometrie. Die Vakuumdurchführungen, der Wassertank und die Pumpe für die Wasserkühlung sind im Lieferumfang enthalten.

Heizen unter Restgas (optional für T=<600°C)

Einige REM erlauben das Arbeiten im “schlechten Vakuum”, bis zu einigen zehn Torr Gasdruck. Die Heizmodule der Versionen 300 und 500 Grad können sowohl bei vollem atmosphärischem Druck, als auch unter Vakuum eingesetzt werden. Höhere Temperaturen erfordern den „VP“ (=“Variable Pressure“) Modus des REM, oder Hochvakuum. Das auf der Vorderseite abgebildete Modul geht einen Schritt weiter: Es kann eine Restatmosphäre geschaffen werden, indem gewisse Gase in die kleine „Kapsel“ des Heizmoduls eingelassen werden. Das Einströmen wird durch ein kleines Nadelventil gesteuert, das sich an der Vakuumdurchführung auf dem Durchführungsflansch befindet. Ein dünnes Kapillarröhrchen führt das Gas in die Heizkammer. Alternativ kann durch diese Kapillare auch das beim Heizen entstehende Gas zur Analyse abgepumpt werden. Der gezeigte, motorgetriebene Deckel verschließt dieses Arbeitsvolumen und gibt es, von außen gesteuert, wieder frei.

Das Modul

Maße ca. 65 mm x 55 mm x 38 mm. Die Form dieses Probentischaufsatzes ist so gewählt, dass er beim Öffnen der Kammertür an keiner Stelle anstößt. Mehrere Lagen aus Tantalblechen dienen als Reflektions- bzw. Abschirmflächen. Zur thermischen Isolierung befindet sich der heiße Teil des Moduls auf punktförmigen Auflagen. Zusammen mit den Abschirmfolien und dem wassergekühlten Gehäuse halten diese Punktkontakte den Wärmeabfluss zum Probentisch hin in erträglichen Grenzen.

Im Gegensatz zu unseren 1050°C Heizmodulen wird bei der hier gezeigten 1500°C Variante auch der Deckel wassergekühlt. Dies verhindert dass die hohen Temperaturen über die Deckelfläche an die Umgebung im REM abgegeben wird (Polschuh, Detektor etc.)

Zusammenfassung der technischen Spezifikation         Heizmodul                                          Steuerung

Maße (L x B x H)

65 x 55 x 38 mm3

 

Maße

420 x 320 x 125 mm3

Gewicht

ca. 1.2 kg
(2.6 lb)

 

Gewicht

7 kg
(19.9 lb)

Probengröße

30 x 10 mm2

 

Eingangsspannung

115 V/
230 V/
AC 50-60Hz

Heiz-Leistung

5°C/s

 

Leistung

500 W max.

Temperatursensor

W-25Re Typ D

 

Heiz-Spannung

0-60 V/DC

Temperaturbereich

RT - 1500°C

 

Heiz-Strom

8.0 A

Temperaturstabilität

1°C

 

Interface

RS 485

Technische Änderungen vorbehalten.

 

Deckel Bewegung (Bild 1-4)

Deckel Bewegung (Bild 1-4)

Deckel Bewegung (Bild 1-4)

Deckel Bewegung (Bild 1-4)

Abb.1-4:
Deckel Bewegung des Heizmoduls1500° C

Modul, Deckelsteuerung und Flansch mit Durchführung

Abb.5: Modul und Deckelsteuerung

Wasser Kühleinheit HCS

Abb:6 HCS Wasser Kühleinheit (Detail)

HCS Wasser Kühleinheit

Abb:7 HCS Wasser Kühleinheit

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