Sistema de espectroscopía auger

Uno de los trabajos que realice durante experimental 3 en el instituto balseiro fué la caracterización de la superficie TiO2 (110) mediante difracción de electrones, incluyendo la transición de fase superficial que aparece al recocer la muestra en ultra alto vacío..durante ese proyecto apareció la idea de agregarle a la cámara de vacío un sistema de espectroscopía Auger (AES). No voy a entrar en detalles técnicos de que es exactamente, está en el paper, mas abajo. (y en wikipedia).Pero básicamente se trata de lanzarle electrones a una muestra, haciendo un barrido en la energía de los mismos y registrar la intensidad del haz de electrones reemitidos. al graficar la intensidad recibida como función de la energía emitida aparecen unos pequeños picos -auger- que caracterizan a los elementos de la superficie.
la cámara de vacío donde hicimos todo es esta:

el sistema de difracción de electrones es comercial (marca OCI), funciona muy bien, y lo utilizamos bastante para analizar la superficie. aca hay una imagen:

lo que hicimos luego de hacer el análisis de difracción de electrones es modificar todo el conexionado y agregar cosas para poder reutilizar el equipo de leed para hacer espectroscopía auger. eso les quiero compartir hoy, el sistema que diseñamos y pusimos en práctica:
El conexionado general para realizar AES quedó así:

 

La placa de control que figura a la izquierda es lo siguiente: un pic con un DAC, el ADC interno y algunos op-amps:

 

Le hice una placa a eso:

Se conecta a la PC y se utiliza con un software que hice que la interfaz es así:

 y se obtienen unos espectros auger como los siguientes:

donde se ve claramente los picos carácteristicos de los elementos en la superficie, incluso detectamos una contaminación de carbono en la muestra de dioxido de titanio, como se puede ver. luego esa contaminación la limpiamos con bombardeo iónico, recocido, y moviendo la muestra(buscamos un sector mas limpio) hasta que quedó así:

por lo que el equipo anda muy bien :).

Acá están todos los archivos para, mas o menos, replicar el agregado de espectroscopia Auger. como no hay dos configuraciones experimentales iguales, probablemente sirva como base para que el que quiera hacerlo no tenga que empezar de cero. lo único que pido es que no me roben la autoría del proyecto: Descarga

Los PCB se abren con el Proteus 8.0+

El firmware del pic con el PIC18 simulator IDE

El soft de la PC con visual studio 2010

el paper que hicimos, con toda la parte científica de la caracterización de la superficie, (esto es solo algo que hicimos como herramienta, para qué lo utilizamos está en el paper. Aunque la creación de esto y su calibración terminó siendo una parte importante) esta acá: Descarga

saludos

Impresora 3D: MAS mejoras de rigidez

Gracias a un amigo con acceso a un CNC decente pude fabricar estas piezas de aluminio para aumentar la rigidez del eje z:

Con esto se logra que la máquina funcione de forma mucho mas precisa, con lo cual disminuye la "rugosidad" percibida de las piezas. También permite imprimir mas rápido, pude imprimir a 200mm/s sin problemas.

Dificultades para conseguir partes.

Este año que pasó, 2014, no estuve publicando mucho en este blog, hay un par de razones para ello, y me gustaría publicarlas.
Una de ellas es que estoy estudiando física en el Balseiro (excelente universidad, me encanta, por cierto :-)), por lo que le estoy dedicando mucho tiempo a eso, obviamente, y es algo difícil encarar proyectos grandes aparte. Las cosas experimentales que hago allí las suelo publicar en mi facebook. también publico pequeños proyectitos personales que no dan como para publicar acá o son muy del IB.
La segunda y mas importante razón es debido a que en enero del 2014 prácticamente cerraron las importaciones para particulares en argentina, hicieron que sea imposible para mi, tanto económica como logisticamente, conseguir componentes, partes, herramientas y materiales como para hacer proyectos tecnológcos interesantes por mi cuenta. Ya no puedo importar pequeños paquetitos con -ponele- 10 integrados por 8 dolares, que era como conseguía partes, ni siquiera pagando el impuesto aduanero del 50% más el 35% de la tarjeta. Lo limitaron a dos paquetes por año con infinita burocracia, que es insuficiente (la impresora 3D llevó 14 paquetes con partecitas de varios lugares del mundo). La única manera es, o que te lo manden por un courier como fedex, que puede salirte para ese ejemplo otros 50 dolares, o con un servicio de importadores que puede costar 80 dolares. Encima corriendo el riesgo de que se pierdan o queden retenidos en ezeiza cosa que me pasó. Con unos de estos servicios tengo un paquete parado allí hace 6 meses porque sí. el importador me dice que ya le pagó al despachante y me están bicicleteando hace rato.
Hay servicios que te juntan varios paquetes como el mencionado y te los mandan todos juntos, pero también salen de ese orden.
Debido a la naturaleza impredecible de los proyectos, tenés que comprar cosas a veces para probar, y si no sirve, comprar otra. No podes predecir todo como para meterlo en una caja y que te lo manden. Aparte tengo que comprar de a poco partes, porque no siempre sé que voy a hacer y porque no tengo toda la plata junta muchas veces. En general puedo bancar economicamente los proyectos si importo las partes, pero si me sale 50 dolares extra por paquete, no.
Todo esto transforma a la tarea de desarrollar un proyectito en una pila de burocracia aduanera y costos elevadisimos de flete y aduana, que no puedo sostener.

Así que bueno..saludos..siganme en facebook :).

Impresora 3D: otro montaje de leds

otra vez cambié la forma de montar los leds de iluminación, los puse bajo el ventilador, asi:

los archivos se pueden bajar de aca: http://www.thingiverse.com/thing:158179/

Edit:
Al final esto no sirvio. ¿por que? porque los leds de 5mm, por lo menos los que conseguí, se queman, no estan diseñados para estar encendidos por muchas horas,incluso usandolos con solo 5 o 10mA no me duraron mas de un par de horas de uso.Por lo que leí en internet, el encapsulado no es adecuado para la aplicación, el substrato no puede evacuar calor y se quema.
Lo siguiente fue usar tiras de leds, que usan leds SMD bastante eficientes, y la misma tira disipa el calor. está diseñado para esta aplicación.

http://www.thingiverse.com/thing:169773
no fue tan facil montar las tiras. tuve que rehacer las piezas laterales. pero quedó bien.
esto lo tengo andando ya hace varios meses y ningún problema.

Impresora 3D: mejoras de rigidez

Le agregué un par de cosas para hacer mas robusta la impresora, y también consejos que leí en los foros.
para empezar cambié la varilla roscada de 5/16 por una M8, no porque es mas fino el paso, sino porque com es métrica, los pasos por milimetro de avance da un numero entero, lo que hace que no arrastre error con las capas. no se cuanto error puede arrastrar, pero es buena idea que sea un numero entero.

después le hice 3 cosas más, la primera es hacer esto: http://www.thingiverse.com/thing:40272 que lo que permite es que las si las varillas roscadas no son perfectas no afecten, que las tuercas se puedan deslizar en XY un poco sin mover el carro ni trabar los motores. Esto es prácticamente innecesario si tu varilla roscada está conectada solo al motor y el otro extremo libre, pero lo que pasa es debido a la segunda cosa que hice lo necesitaba; lo siguiente es que puse una pieza arriba con una barra para sujetar las varillas roscadas, ya no tienen el extremo libre arriba:

y también la barra redonda de arriba, de acero cromado de 9.5mm de diámetro le aumenta la rigidez un montón. los montajes rectangulares que unen las barras y mantienen a las varillas roscadas girando sobre su eje las diseñé yo.

la tercera cosa fue poner dos barras cuadradas de hierro de 8mm a lo largo del puente del eje X, esto es porque los tornillos que mantienen firmes las barras redondas del eje x me estaban deformando el puente, así que le puse hierro:

Impresora 3d: ya la termine

llegaron las correas, luego de insistir en el correo que abran el container...y ya esta!, funcionó bien casi de primera, tuve un problema de que el filamento se enredaba en el extrusor en vez de imprimirse, pero resultó ser la tensión de los tornillos del extrusor y un rodamiento ligeramente trabado, se solucionó. después ya con la impresora andando le hice una guia de filamento para que no tironee en cualquier direccion.

después tuve un inconveniente eléctrico, la mesa calefaccionada consume mucho, como 12A, así que tuve que ponerle cables mas gruesos, soldarlos directo a la plaqueta y también los cables de la fuente. porque me caían 2v entre todas las caidas.. esto también se arregló.

después le hice un soporte para 6 leds para iluminar la impresión, porque el primer dia solo me gasté 6 pilas AAA de la linterna. y otra cosa que imprimí fue una base giratoria para los carretes de filamento, que es MUY IMPORTANTE que giren, sino terminás con un nudo considerable..

y le hice una modificación más, al eje z le puse un optoacoplador como final de carrera, el pulsador no está mal, pero se descalibra muy fácil, tiene que ser preciso a la centésima y el boton a esa escala no sirve, el opto va joya. y la plaqueta ya está bastante lista para ponerle un opto, solo hubo que ponerle 2 resistencias )para alimentar el led y excitar el fototransistor) (las puse aereas en el cableado, no toqué la plaqueta) y listo.

respecto al adhesivo a la mesa..para el ABS el fijador de pelo va bien..pero la mesa debe estar por encima de 100ºC todo el tiempo si o si. sino se reviran las piezas por stress térmico. El PLA lo imprimo directo sobre el vidrio, sin nada a 70ºC la mesa. no se distorsiona en absoluto. a esa temperatura pega solo. con el spray de pelo el PLA cuesta muchisimo despegarlo, no conviene.

me olvidaba, hice la prueba de suavizar las piezas con vapor de acetona. hice una recamara y la calenté con una plancha, funciona excelente, el ABS hay que dejarlo 10 segundos como mucho porque se lo come..al PLA decian que no le hacia nada, pero yo encontré que si, lo ataca mucho menos, pero esto hace que puedas controlar mejor el proceso, yo logré mejores resultados (pse..la recamara de vaporización es muy "guetto style", hay que hacer algo mas prolijo".

Impresora 3d: rodamientos lineales, motores y cableado

afortunadamente cada vez falta menos, ya llegaron las cosas que dice en el título, así que ya pude juntar todas las partes!, ahora solo faltan las correas y poleas que vienen juntos.
le puse la manguera helicoidal a los cables, quedó muy bien.