グローブボックスに電気フィードスルーが必要な理由
不活性雰囲気のグローブ ボックス内で作業する場合、つまりリチウム金属、ペロブスカイト前駆体、有機半導体などの空気に敏感な材料を扱う場合、多くの場合、封を切らずに電気測定やパワー デバイスを実行する必要があります。マルチメータ、ポテンシオスタット、または温度センサーをボックスの外側から内側に接続するには、ワイヤ用の密閉された真空気密の通路が必要です。 KF40 電気テスト リード フィードスルーはまさにそのために設計されています。
代表的なアプリケーションには次のものがあります。:
- バッテリーセルのその場電気化学試験
- 四探針抵抗率測定
- 熱電対または RTD の温度監視
- ボックス内の小型モーター、ヒーター、スターラーへの電力供給
- カスタムセンサーからのデータ取得
適切なフィードスルーがなければ、ポート カバーを通してワイヤをエポキシで封止するか (面倒で信頼性が低く、元に戻すのが難しい解決策)、または電気接続を完全に避ける必要があります。の KF40 電気テスト リード フィードスルー クリーンで再利用可能、真空対応の方法で電気信号をグローブ ボックスに出入りできます。
KF40 電気テスト リード フィードスルーとは何ですか?
KF40 電気テスト リード フィードスルーは、標準の KF40 (ISO-KF) 真空ポートに適合するフランジ取り付けコンポーネントです。フランジには、金属本体に気密封止された 1 つまたは複数の絶縁された電気導体 (テスト リード) が取り付けられています。通常、リードには識別しやすいように色分けまたは番号が付けられており、外側のテスト機器を内側のサンプルまたはデバイスに接続できます。
注目すべき主な機能:
- ハーメチックシール: 導体はガラスまたはセラミック絶縁体を使用してフランジに接着されており、グローブ ボックスの動作に適合するリーク率 (通常 < 1×10-6 Pa・m3/s 以上) を保証します。
- KF40 クイックリリースフランジ: フランジには蝶ナット クランプと O リング キャリアが使用されているため、工具を必要とせず、KF40 ポートに数秒で取り付けることができます。
- 複数のテストリード: 一般的な構成には、必要な信号の数に応じて、2、4、6、またはそれ以上のリードが含まれます。
- 鉛材料: 低い接触抵抗と耐食性を実現する錫または金メッキを施した銅導体。
- 電圧と電流の定格: 一般的な定格の範囲は、設計に応じて、リード線あたり 30 V ～ 600 V、1 A ～ 10 A です。
フィードスルーは完全に受動的であるため、グローブ ボックスに熱や汚染が入り込むことはありません。あらゆる不活性ガス雰囲気 (アルゴン、窒素、ヘリウム) で動作し、精製システムに干渉しません。
グローブ ボックスに適切な電気フィードスルーを選択する方法
KF40 電気テスト リード フィードスルーを購入する前に、次の要素を考慮してください。:
リードの数
同時に実行する必要がある独立した電気信号の数を数えてください。基本的な熱電対測定には、2 本のリード線が必要です。 4 点プローブの場合、4 本のリード線が必要です。複数のデバイスを測定する予定がある場合は、8 または 10 リードのフィードスルーが必要になる場合があります。多くの場合、将来の実験のために予備のリード線をいくつか用意しておいたほうがよいでしょう。
電流と電圧の要件
センサーからミリボルト信号を送信するだけであれば、ほぼすべてのフィードスルーが機能します。ただし、3 A を消費する 12 V ヒーターに電力を供給する予定の場合は、フィードスルーの導体がその電流に対応する定格であることを確認してください。ほとんどの KF40 テスト リード フィードスルーは、250 V AC/DC でリードあたり最大 5 A を処理します。これは、ほとんどの研究用途には十分です。
リード終端
フィードスルーには裸線端が付いているものもありますが、バナナ プラグ、BNC コネクタ、またはネジ端子が付いているものもあります。外部楽器に合わせたスタイルを選択してください。コネクタはいつでも自分で追加できますが、工場で終端されたユニットを使用すると時間が節約され、信頼性の高い接続が保証されます。
グローブボックスとの互換性
グローブボックスで利用可能なポートを確認してください。 KF40 ポートは非常に一般的です。 控えの間 そしてメインチャンバーの壁にも。ボックスが KF25 または KF50 ポートを使用している場合は、アダプター (KF25-to-KF40 または KF50-to-KF40) を使用してフィードスルーを取り付けることができます。また、フィードスルーが内側に突き出しすぎて作業スペースを妨げないようにしてください。
真空および大気への適合性
グローブ ボックスは大気圧に近い圧力で動作しますが、サンプルを切り替えるために前室は真空にされることがよくあります。フィードスルーは、ガスの放出や漏れなしに完全な真空 (1 Pa 以下まで) に耐えることができなければなりません。ガラスで密閉された KF40 フィードスルーは、真空環境と不活性ガス環境の両方に最適です。
取り付け: KF40 フィードスルーをグローブ ボックスに取り付ける方法
KF40 電気テスト リード フィードスルーの取り付けは簡単です:
- ガス供給を止めて、前室または主室の通気を行ってください。 占有されているポートにインストールしている場合。専用のスペア ポートの場合は、ボックスをパージしたまま作業できます。
- 既存のブランクフランジまたはポートカバーを取り外します (あれば)。 Oリングとクランプは保管しておいてください。
- KF40貫通フランジを配置します O リングを所定の位置に取り付けて、ポートに取り付けます。
- 蝶ナットクランプで固定します (クイックリリースクランプとも呼ばれます)。 O リングが圧縮され、フランジが中心に位置するまで均等に締めます。
- 外部機器を接続する 外部のリード線に接続され、内部のデバイスが内部のリード線に接続されます。
- ボックスまたは前室をパージする 不活性雰囲気を復元します。
- 漏れがないか確認してください ポータブル漏れ検出器を使用するか、グローブボックスの水分および酸素分析計を 24 時間監視します。
それでおしまい。プロセス全体には 15 分もかかりません。 KF40 システムは標準化されたコンポーネントを使用しているため、フィードスルーを別のアクセサリと簡単に交換できます。 KF40 イーサネットフィードスルー または気体/液体フィードスルー — 実験で変更が必要な場合はいつでも。
電気テスト リード フィードスルーの使用に関する実践的なヒント
長年にわたり、私たちは研究者がこれらのフィードスルーを創造的な方法で使用しているのを見てきました。それらを最大限に活用するためのヒントをいくつか紹介します:
- 各リードの両端にラベルを付けます 取り付ける前に熱収縮チューブマーカーを使用してください。これにより、接続のトラブルシューティングにかかる時間を節約できます。
- ツイストペアケーブルまたはシールドケーブルを使用してください ノイズの拾い込みを減らすために、低レベル信号 (熱電対など) を外側に配置します。
- リードを急激に曲げないでください フィードスルー出口のすぐ近く - これにより、時間の経過とともにガラスシールにストレスがかかる可能性があります。小さな張力緩和ループを残します。
- 高周波信号を通す必要がある場合 (インピーダンス分光法の場合など)、専用の BNCフィードスルー 制御されたインピーダンスを維持します。
- Oリングを定期的に点検してください KF40フランジに。平らになったり亀裂が入ったりした場合は交換してください (標準の KF40 O リングは安価で広く入手可能です)。
KF40 電気フィードスルーに関するよくある質問
このフィードスルーを真空ポンプと一緒に使用できますか?
はい。密閉シールは高真空 (最低 10⁻⁶ mbar) 向けに設計されているため、グローブ ボックス前室の排気サイクルと完全に互換性があります。ただし、ベークアウトまたは再生中は推奨温度範囲 (通常は -20 °C ～ 150 °C) を超えないようにしてください。
フィードスルーはグローブボックスの雰囲気に影響を与えますか?
いいえ。リード線はガラスまたはセラミックで封止されているため、ガスの放出はほとんどありません。フィードスルーにより、水分や酸素のレベルが通常のバックグラウンドを超えて増加することはありません。当社では、複数のフィードスルーを備えたボックス内の H₂O および O₂ レベルを 1 ppm 未満で定期的に測定しています。
1 つのグローブ ボックスに何個のフィードスルーを取り付けることができますか?
ほとんどのグローブ ボックスには、いくつかの KF40 ポートがあります。予備のポートがある限りいくつでも取り付けることができます。また、マルチポート KF40 アダプタ (クロスまたはティー) を使用して、単一ポートに複数のフィードスルーを取り付けることもできます。ボックス内の物理的なスペースに注意してください。ケーブルが多すぎると作業エリアが乱雑になる可能性があります。
新しいコネクタをリード線にはんだ付けまたは圧着できますか?
はい、リード線は標準の銅線です。必要に応じて、外側の端にコネクタをはんだ付けまたは圧着することができます。フィードスルーの過熱を避けるために、合計電流を定格仕様内に維持してください。
概要: 信号を送受信するためのシンプルで信頼性の高い方法
KF40 電気テスト リード フィードスルーは、グローブ ボックス内でできることを劇的に拡張する小さなアクセサリの 1 つです。サイクリング中のバッテリー電圧の監視、薄膜抵抗の測定、または小型ヒーターの制御のいずれの場合でも、このフィードスルーはクリーンで真空気密で可逆的なソリューションを提供します。数分で取り付けられ、すべての標準 KF40 ポートで動作し、グローブ ボックスを変更する必要はありません。
電気接続が必要な新しい実験をセットアップする場合は、KF40 電気テスト リード フィードスルーをグローブ ボックスに追加することを検討してください。から入手可能です TENCAN'グローブボックス付属品、他のポート、クランプ、アナライザーとともにシステムを完成させます。
