Vodka
Unterdruck kinetik apparatur für ausgasung/ablagerung
Die wesentlichen Bestandteile des VODKA sind QCM Sensoren und eine Effusionszelle in welcher jedes Material (z.B. Klebstoffe und Dichtungsmaterial, Kabelisolation und Schrumpfschläuche, Schutzbeschichtungen, elektrische Komponenten, elektrische Abschirmungen, Filme und Feinblechmaterialien,
Die wesentlichen Bestandteile des VODKA sind QCM Sensoren und eine Effusionszelle in welcher jedes Material (z.B. Klebstoffe und Dichtungsmaterial, Kabelisolation und Schrumpfschläuche, Schutzbeschichtungen, elektrische Komponenten, elektrische Abschirmungen, Filme und Feinblechmaterialien,
Einführung
Prognostiziert: Ausgasung und Ablagerungskinetik bei ausgewählten Quelltemperaturen und ausgewählten Oberflächentemperaturen.
Bestätigt: Quellenmaterial (Proben) haben akzeptable TMLs und CVCMs TML‘s und CVCM‘s. (ASTM E595).
Misst: TML, CVCM und QTGA.
Jeder Weltraummatrialwissenschaftler, Oberflächenphysiker, Raumfahrzeugkontaminierungsingenieur und Analytiker für Raumfahrzeugkontaminierung, der sich mit Ausgasungstests als eine Methode um die neuen Verbesserungen für die genormte ASTM E-595 Testmethode (auch bekannt als der ASTM E-1559 Test) beschäftigt, wird zweifelsfrei an unserer Unterdruck Kinetik Apparatur für Ausgasung/Ablagerung mit dem Akronym VODKA interessiert sein, welche dazu konzipiert wurde diese neue Norm komplett zu erfüllen.
Die wesentlichen Bestandteile des VODKA sind QCM Sensoren und eine Effusionszelle in welcher jedes Material (z.B. Klebstoffe und Dichtungsmaterial, Kabelisolation und Schrumpfschläuche, Schutzbeschichtungen, elektrische Komponenten, elektrische Abschirmungen, Filme und Feinblechmaterialien, Schäume, Fette, Schmierstoffe, Flüssigkeiten, Schnürband (lacing tape) und Kabelbinder, Laminate und Platinen, Farbe, Tinten, Lacke und Lasuren, Vergussmassen, vorgeformtes Gummi, Elastomere, Formmassen und Folien) aufgeheizt und die wesentlichen Bestandteile und das Maß der Ausgasungen gemessen werden kann. Die VODKA Kammer selber zeichnet sich aus durch ölfreies pumpen mit Turbopumpen und sie ist mit LN2 gekühlten Platten abgeschirmt. Durch den Einsatz eines Hostcomputers ist der Betrieb der Kammer beinahe komplett programmierbar. In der Effusionszelle werden die vorbereiteten Materialien Umgebungstemperaturen, die von 293° bis 425°C variieren können, ausgesetzt.
Drei (oder mehr) CQCMs, die auf verschiedene spezifische Temperaturen eingestellt sind (im Bereich von 90° bis 400°C, zum Sammeln der herausgebildeten Masse), sind in 150 mm Entfernung von der Zelle positioniert. Ein geschlossenes Befüllen der Effusionszellenkammer ermöglicht den Austausch des Quellenmaterials ohne die Hauptkammer auf Atmosphärendruck (und Temperatur) zu bringen. Die Kammer und seine verschiedenen Komponenten arbeiten auf pneumatischer Basis. Die QCM‘s und die Effusionszelle werden durch das Modell 2000 Steuergerät gesteuert. Ein Massenspektrometer (1-1000 AMU, für RGA) und UV Lampen (Krypton, zur Polymerisierung von ausgegasten Produkten) sind optional erhältlich.
Ausgasende Materialien
- Vorbereitete Materialien werden in der Effusionszelle Umgebungstemperaturen ausgesetzt.
- Temperaturen in der Effusionszelle variieren von 293°C bis 425°C.
Der VODKA setzt dabei ein sehr kleines CQCM Modell ein. Durch Einsatz der internen Heizung und halten der Gehäusetemperatur auf 293°C, kann der Kristall bis auf 400°C mit einer Wärmeabgabe von nur 0,75 Watt erhitzt werden. Der Vorteil hiervon ist, dass man nun thermogravimetrische QCM Analysen (QTGA) durchführen kann um die gewünschten Kondensationsinformationen zu bekommen. Diese Einheit beinhaltet eine Silikondiode zur Feststellung der Kristalltemperatur sowie einen innen liegenden Hybridchip. Sie hat einen Dynamikbereich von > 8.39 x 10-4Gramm. Es sind 10 oder 15 MHz Ausführungen erhältlich. Die Auflösung beträgt ~4×10-2 ng/cm2-s.
TML Messungen
Typische Messung des Gesamtmasseverlusts und der Ausgasungsrate, mit einer QCM Temperatur von 90°C und der festgelegten Quellmaterialtemperatur.
Gesamtmasseverlust (GMV):
Der Gesamtmasseverlust des vorbereiteten Materials mit der vorgegebenen Quelltemperatur setzt sich aufgrund des bekannten Molekularflusses auf dem kältesten (90°K) QCM fest. Das QCM reagiert auf die ansammelnde Masse mit einer Frequenzverschiebung und entsprechender Prüfzeit. Diese Verschiebung wird dann prozentual dem Masseverlust zugeordnet und, durch Differenzierung, auch die entsprechende Ausdampfungsrate.
GFKM Messungen
Typischer, vom QCM ermittelter Gesammelter Flüchtiger Masseverlust bei verschiedenen Temperaturen.
Gesammelte flüchtige kondensierbare Materialien (GFKM):
Durch individuelles einstellen der erfassenden QCM‘s kann der flüchtige (kondensierbare) Teil des Materials bei jeder Empfängertemperatur von den QCMs QCM‘s gemessen werden.
Mit verschiedenen Parametern können der GMV (Gesamtmasseverlust) und die GFKM (Gesammelte Flüchtige Kondensierbare Materialien) des Prüfmaterials mit bekannten Quelltemperaturen gemessen werden. Sie sind vergleichbar mit den Temperaturen auf einem Raumfahrzeug und verschiedenen Empfängertemperaturen, adäquat mit den Temperaturen auf einem Sonnenkollektor oder bestimmten Teilen eines Raumfahrzeugkühlers. Man kann sogar die eher hintergründigen Veränderungen auf einem Raumfahrzeug mit einbeziehen wie es sich z.B. zur Sonne oder von der Sonne weg dreht, dabei eine gewisse Sonneneinstrahlung auf den Kollektoren aufnimmt und man kann die Übertragung oder die Wiederausdampfung des Prüfgases messen. Sollte Ihr Interessenbereich die Polymerisierung des ausg
QTGA Messungen
Das QCM Modell 2000 Steuergerät ermöglicht es, die Aufheizrate einzustellen. Die QCM Frequenz kann bis zu 0,01 Hz abgelesen werden.
Thermo-gravimetrische QCM Analyse (QTGA):
QCM‘s können dazu benutzt werden um mit dem VODKA molekulare Spezies zu identifizieren. Die integrierte Heizung in jedem QCM erlaubt folgerichtig eine Wiederausdampfung der abgelagerten Masse und somit die Identifizierung der Dampfdruckeigenschaften.
Eines der wichtigsten Eigenschaften des VODKA ist die Fähigkeit, eine QTGA, eine Thermo-gravimetrische QCM Analyse durchzuführen. Die Sammlung der abgegebenen Gase auf Quarzmikrowaagen (QCM‘s) bei verschiedenen Temperaturen liefert ein Echtzeitbild über den Charakter der Bestandteile. Nachdem das QCM die gesammelte Masse des Prüfmaterials aufgenommen hat, können zwei verschiedene Methoden der Analyse angewendet werden; entweder mit einem Massenspektrometer zusammen mit der Erwärmung des QCM‘s nach der bekannten Rate oder durch Erwärmung des QCM‘s (gemäß der festgelegten Rate) und der gleichzeitigen Messung der Frequenzänderung, die durch die Entfernung oder der Wiederausdampfung der abgelagerten Schicht auftritt. Eine nachfolgende Integration der Frequenz ergibt die Änderungsrate, welche in Spitzen von spezifischen Teilfraktionalisierungspunkten resultiert. Von diesen Resultaten und der Temperatur kann dann die Ausgasungsrate der molekularen Bestandteile des Prüfmaterials bestimmt werden, was ein wichtiger Fakt über das Prüfmaterial ist, welches über Jahre hinweg in einer praktisch unzugänglichen Umgebung ausgasen kann.
Massenspektrometer
Eine weitere Identifikation der ausgasenden molekularen Spezies kann durch ein Massenspektrometer und der Messung des entstehenden Massenspektrums über einen ausgewählten Bereich (1-1000 amu) sowie die Ionenzahl für jeden m/e Wert in diesem Bereich erreicht werden.
Das Massenspektrometer stellt ausgewählte Ionenüberwachungsmodi komplett programmiert für Scan und Zeit, variable Verweilzeiten, Gesamt und selektierte Ionen Chromatogramme, Massenspektren und Spektrummittelwertbildung, Hintergrundsubtraktion, Masse/Intensitätslisten, Erweiterung des X/Y Achsenverhältnis, Bibliotheksuche und vieles mehr bereit. Dies ist der Umfang für das komplette Massenspektrometerschnittstellen und Kommunikationssteuergerät.
Die VODKA Grundeinheit (Teilenummer 81-1562-01) beinhaltet die Kammer sowie die notwendige Versorgungsausrüstung und Steuergeräte, eine Effusionszelle, drei Mark 18 CQCMs, ein Modell 2000 Steuergerät und die Software. Ein Massenspektrometer (1-1000 AMU, für RGA) und UV Lampen (Krypton, zur Polymerisierung von ausgegasten Produkten) sind optional erhältlich.
Add device Specification tables here.
Warranty
QCM Research products are warranted for a period of ONE YEAR from the date of receipt by the purchaser against defects in materials and workmanship. QCM Research expressly limits its liability to the replacement or repair of the article furnished (this choice is at the sole discretion of QCM Research). This warranty does not apply to products that have been disassembled, modified or subjected to conditions exceeding the applicable product specifications and ratings. In the event of any of the foregoing, the warranty will be void. Failure due to excessive contamination is not covered under warranty, whether from proper or improper use. QCM Research disclaims any warranty other than as specifically set forth herein, and may discontinue models or alter their specifications without notice.
