Soft x-ray (SXR) Tomography in MST

Manuale utente

1. Fissaggio testa di misura al tubo e allineamento diagnostica
2. Spostamento testa di misura e fissaggio ghiere
3. Centraggio della testa di misura
4. Accesso alla testa di misura

Fissaggio testa di misura al tubo e allineamento diagnostica

La testa di misura viene collegata al tubo (contenente i cavi elettrici dai diodi) tramite un adattatore. Tre viti fissano l'adattatore al tubo; queste viti non sono equispaziate ma distano l'una dall'altra 120, 115 e 125 gradi, in modo che il montaggio avvenga sempre nella stessa maniera. Purtroppo non è la stessa cosa per le altre tre viti che fissano l'adattatore alla testa di misura, queste sono infatti equispaziate (nel progetto originale, invece, la diversa spaziatura doveva essere presente anche in questo caso, ma questo particolare ci è sfuggito). Per consentire il montaggio della testa in modo ripetibile, è sufficiente allineare due piccole incisioni, una sulla testa di misura vicina ad una delle viti, e l'altra sull'adattatore.

Poiché il tubo viene allineato con tutta la diagnostica (in particolare con il sistema di inserzione) tramite la boccola goniometrica (quella inserita nel supporto scorrevole, la parte con cui si sposta il tubo e la testa di misura, usando la vite senza fine), questi accorgimenti permettono di allineare, nella direzione di rotazione, l'array di diodi ed il pinhole.

L'array di rivelatori è correttamente posizionato quando l'incisione sulla boccola goniometrica corrisponde con quella verso il basso sul supporto scorrevole (o verso l'alto, ma questa posizione non è raggiungibile a causa delle flangie di pompaggio). L'insieme dei diodi è, in altre parole, disposto in direzione verticale, così da definire un fascio di linee di vista poloidale. Le due incisioni a 90 gradi consentono di ottenere un fascio di linee toroidali.

Pinhole e rivelatori sono allineati in maniera automatica, vista la forma del foglietto di acciaio con il pinhole (tondo con un fianco tagliato) e la posizione delle viti di fissaggio del coperchio. Per fissare il coperchio, è meglio prima inserirlo, ma non del tutto, avvitare le 4 viti e ruotare leggermente il coperchio finché è ben centrato con le viti; a questo punto spingere il coperchio a fondo e stringere bene le viti.

L'allineamento nella direzione di spostamento si ottiene aiutandosi con la riga millimetrata e con un segno scritto ed incollato sulla barra di sostegno. Quando l'indice metallico sul supporto scorrevole si allinea con questo segno la testa di misura è a filo della flangia di raccordo da CF a KF DN40. Basta allora avanzare di 36.5 mm per avere il pinhole a 1 cm dalla parete interna della camera da vuoto di MST (posizione di misura).

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Spostamento testa di misura e fissaggio ghiere

Per spostare la testa di misura, per esempio per modificare la zona del plasma misurata o per estrarre la testa, occorre allentare la ghiera sul manicotto di tenuta e di scorrimento. Questa va ruotata meno di 1/4 di giro, utilizzando le chiavi apposite, pompando contemporaneamente dalla flangia sul manicotto; lo spostamento avviene poi servendosi della vite senza fine. Se si ruota 1/4 di giro o più la tenuta del vuoto non è più garantita, e questo è dovuto al più piccolo diametro degli anelli di tenuta rispetto al diametro interno del manicotto.

La chiusura delle ghiere avviene prima chiudendo a mano il più possibile (facendo attenzione a non avvitare in modo sbagliato perché le filettature di alluminio si danneggiano facilmente) e poi stringendo con le chiavi (1/4 di giro è più che sufficiente).

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Centraggio della testa di misura

Il poco spazio presente tra la testa di misura e il foro sulla camera da vuoto (i diametri sono 35 e 38.1 mm, rispettivamente) obbliga ad un preciso centraggio della testa. Questo va fatto a banco prima del montaggio sulla macchina. Va precisato che una volta montata tutta la diagnostica, la testa di misura tende a sfiorare la flangia CF di raccordo; tuttavia, anche avanzando il tubo al massimo, la testa rimane sempre almeno mezzo millimetro dalla flangia.

Il procedimento da seguire è il seguente:

• lasciare fissati i supporti (1) ed allentare le flangie KF (2) e le viti di fissaggio dei supporti (3) con la barra di scorrimento;
• centrare il più possibile la testa di misura, estraendola come in figura, ed al più aiutandosi con il tronchetto CF DN40 (che funge da camera da vuoto) collegato alla flangia di raccordo;
• stringere la viti dei supporti (3);
• alla fine stringere le flangie KF (2).

Queste operazioni consentono di centrare in maniera definitiva la testa di misura.

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Accesso alla testa di misura

Per accedere alla testa di misura per sostituire il filtro di Be, o per modificare i collegamenti elettrici, ecc. occorre seguire un procedimento preciso, di seguito riportato (fare riferimento alla foto precedente):

• arretrare la testa di misura fino a fine corsa (come spiegato qui);
• chiudere la valvola VAT;
• a questo punto non serve più il pompaggio e i vari tubi del vuoto "grezzo" possono essere chiusi e scollegati; scollegare anche i cavi dei segnali;
• scollegare il primo supporto (1) (quello immediatamente prima della valvola VAT, vicino al vessel; questo ha il numero 0 inciso su un fianco);
• allentare la KF (2) immediatamente dopo la VAT (non quella vicina al vessel! è quella al centro delle tre nella foto);
• osservare e annotare la posizione dello strumento rispetto alla macchina (in pratica se la barra di sostegno e scorrimento è disposta verso l'esterno o l'interno rispetto alla camera da vuoto); se non vi sono dei segni di riferimento sul supporto (1)(3) e sulla flangia per indicare questa posizione farne uno (ben visibile) altrimenti si può utilizzare quello esistente;
• succesivamente togliere tutta la diagnostica e portarla nella zona di lavoro;

Ci siamo accorti però che, anche se la sonda è completamente arretrata, staccando il supporto (1) contrassegnato con uno "0" (quello immediatamente prima della valvola VAT, il più vicino al vessel) ed aprendo la seconda cravatta (2) dietro la valvola VAT, non si riesce a staccare la diagnostica, perché la testa sta dentro la valvola stessa; occorre allora allentare l'anello (A) dietro la boccola goniometrica, lasciando la boccola stessa fissata in posizione (altrimenti si perde l'allineamento avanti-indietro).

Si deve poi arretrare a mano la sonda di circa 5cm, e solo a quel punto la diagnostica è libera. Nel rimontaggio occorre, alla fine di tutto, rifissare l'anello. Quest'ultimo ha due piccoli scavi di riferimento sul tubo, ove stringere le viti.

Dopo aver eseguito tutte le operazioni di sostituzione, modifica etc. si può rimontare la diagnostica nel seguente modo:

• posizionare lo strumento così come era prima di toglierlo e chiudere, senza però stringere, la KF (2) ed il supporto (1);
• ruotare lo strumento fino ad avere la posizione precisa (questo determina quanto il fascio di linee di vista è esattamente nel piano poloidale); aiutarsi con i segni fatti precedentemente;
• stringere il supporto (1) e dopo stringere la KF (2) (l'allineamento della diagnostica avviene con i supporti rigidi, non con le KF!);
• ricollegare i cavi dei segnali e i tubi per il vuoto "grezzo"; aprire le valvole di questi tubi e iniziare a svuotare;
• raggiunto un sufficiente vuoto aprire la VAT;
• avanzare la sonda in posizione di misura, controllando anche il corretto orientamento (sulla boccola goniometrica);
• chiudere la ghiera come indicato qui.

Ci vogliono circa 15 minuti per scollegare ed altri 15 minuti per ricollegare (anche se allo stato attuale non c'erano cavi e tubi per il pompaggio collegati, per cui in condizioni operative serve qualche minuto in più).

È disponibile una traduzione in inglese di questo manuale.

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