Gas mixing system

Gas mixing system

อุปกรณ์ชุด gas mixer

ระบบการเติม gas เข้ากับ ionization chamber ที่สถานีทดลองของระบบลำเลียงแสงที่ 1.1 แสดงดังภาพที่ 1 ซึ่งประกอบด้วย 4 ส่วนหลัก ดังนี้
1. Environics Gas Mixer ทำหน้าที่ mix gas ตามคำสั่งของโปรแกรม Environics ที่ผู้ใช้ตั้งค่าไว้
2. Trigger switch ทำหน้าที่ตัดการจ่าย gas จาก mixing chamber เข้ากับ ionization chamber ของแต่ละ chamber
3. Mixing chamber ที่ติดกับวาล์วทั้งหมด 5 วาล์ว โดยเชื่อมต่อเข้ากับ ionization chamber 3 วาล์ว dry scroll pump 1 วาล์ว และอีก 1 วาล์ว สำหรับไล่ gas ที่ยังค้างอยู่ในท่อ
4. Dry scroll pump ทำหน้าที่ปั๊ม gas ออกจาก mixing chamber และ ionization chamber ให้อยู่ภายใต้ระบบสุญญากาศ

รูปที่ 1 แสดงส่วนประกอบของระบบในการเติม gas เข้าใน ionization chamber


รูปที่ 2 แสดง Mixing chamber ที่สถานีทดลองระบบลำเลียงแสงที่ 1.1 วาล์วหมายเลข (1)-(3) เชื่อมต่อระหว่าง mixing chamber กับ I0, I2 และ I1 ตามลำดับ วาล์วหมายเลข (4) เชื่อมระหว่าง mixing chamber และ scroll pump วาล์วหมายเลข (5) Vent valve

ขั้นตอนการเติม gas ให้กับ ionization chamber ด้วยระบบ gas mixer

*Tips: ชี้เม้าส์ไปที่แต่ละขั้นตอนเพื่อแสดงรายละเอียด
↓
↓
ปั๊ม gas ออกจาก mixing chamber
1. เปิด dry scroll pump
2. เปิดวาล์วหมายเลข 4 (หมุนทิศทวนเข็มนาฬิกา)
3. ความดันลดลงถึงค่าประมาณ 2-5x10-2 mbar
4. ปิดวาล์วหมายเลข 4 (หมุนทิศตามเข็มนาฬิกา)
5. ปิด dry scroll pump, สับ trigger switch ของ I1 ขึ้น
↓
เติม gas เข้า I1
1. สับ trigger switch ของ I1 ขึ้น
2. เลือก Concentration profile ของ gas ที่ต้องการเติมให้ I1
3. กด [Start] ในโปรแกรม Environics
4. ทำเช่นเดียวกับขั้นตอนการเติม gas เข้า I0 โดยใช้วาล์วหมายเลข 3 สำหรับเติม gas เข้า I1
↓
ปั๊ม gas ออกจาก mixing chamber
1. เปิด dry scroll pump
2. เปิดวาล์วหมายเลข 4 (หมุนทิศทวนเข็มนาฬิกา)
3. ความดันลดลงถึงค่าประมาณ 2-5x10-2 mbar
4. ปิดวาล์วหมายเลข 4 (หมุนทิศตามเข็มนาฬิกา)
5. ปิด dry scroll pump, สับ trigger switch ของ I2 ขึ้น
↓
เติม gas เข้า I2
1. สับ trigger switch ของ I2 ขึ้น
2. เลือก Concentration profile ของ gas ที่ต้องการเติมให้ I2
3. กด [Start] ในโปรแกรม Environics
4. ทำเช่นเดียวกับขั้นตอนการเติม gas เข้า I0 โดยใช้วาล์วหมายเลข 2 สำหรับเติม gas เข้า I2

**เมื่อเติม gas เข้า I0,I1 และ I2 เรียบร้อยแล้ว ให้เปิด high voltage switch ของ I0,I1 และ I2 ขึ้น เพื่อขยายสัญญาณในการอ่านค่าการแตกตัวของรังสีเอ็กซ์ที่ I0, I1 และ I2 และเตรียมพร้อมสำหรับการทำ Optimization และ Calibration ในขั้นตอนต่อไป

ขั้นตอนการสร้าง concentration profile ด้วยโปรแกรม Environics

1. เปิดโปรแกรม Environics ขึ้นมาจะแสดงหน้าต่างดังรูปที่ 3 แถบด้านซ้ายมือของหน้าต่างจะแสดง 2 ส่วนหลักคือ Ionization chamber และ Vapor Adsorption สำหรับการเติม gas เข้ากับ Ionization chamber (I0, I1, I2) ให้เลือก Ionization chamber จากนั้นเลือก Concentration
2. กด [+Add] ในแถบด้านขวาของหน้าต่าง จากนั้นตั้งชื่อของ Concentration profile ในช่อง Name
3. เลือกชนิด gas ที่ต้องการเติมในช่อง Select Cylinder จากนั้นกด [+Add] ชนิด gas ที่เลือกจะปรากฎในตารางด้านล่างของหน้าต่างโปรแกรม ผู้ใช้สามารถแก้ไขเปอร์เซ็นต์ของ gas ที่ต้องการได้โดยกรอกในช่อง Target OGC
4. กำหนดให้ Total Flow เท่ากับ 100 ใน CCM Units
5. กด [Save] concentration profile ที่กำหนดจะถูกบันทึกและแสดงชื่อในแถบด้านซ้ายของหน้าต่างดังแสดงในรูปที่ 4

รูปที่ 3 แสดงหน้าต่างของโปรแกรม Environics

รูปที่ 4 แสดงตัวอย่างการกำหนด concentration profile ของ mixing gas สำหรับเติมใน I0 ที่ Cu K edge

การใช้งาน Environics program สำหรับ vapor experiment

1. เปิดโปรแกรม Environics แสดงดังรูปที่ 5 แถบด้านซ้ายจะแสดง 2 ส่วนหลักคือ Ionization Chamber และ Vapor Adsorption เลือกใช้ Vapor Adsorption สำหรับการทดลอง จากนั้นเลือก Concentration
2. กด [+Add] ที่ปรากฎบนแถบด้านขวา หน้าต่างสำหรับการกำหนดค่าจะปรากฎขึ้น ดังรูปที่ 6
3. แก้ไขชื่อที่ช่อง Name เช่น 50P_Vapor (ใส่ vapor 50 เปอร์เซ็นต์)
4. กำหนด Total Flow เป็น 100 CCM
5. กำหนดเปอร์เซ็นของแก๊สที่ต้องการใส่เข้าไป โดยการเลือกที่ Select Cylinder แล้วกด [+Add] จะต้องใส่แก๊สฮีเลียมเข้าไปก่อนโดยเลือก Helium-P1 จากนั้นจึงเลือก Vapor-1-P2 เข้าไปผสม ดังรูปที่ 7 แถบของแก๊สที่เลือกจะปรากฏบนพื้นที่ด้านล่าง สามารถแก้ไขเปอร์เซ็นต์ของ Vapor ได้ที่ช่อง Target OGC เมื่อแก้ไขแล้วเปอร์เซ็นต์ของแก๊สฮีเลียมจะเปลี่ยนตามไปด้วย
6. กด [Save] เพื่อบันทึก ค่าที่กำหนดจะปรากฏในแถบด้านซ้าย ดังรูปที่ 8
7. เมื่อต้องการใช้งานให้กด [Start]

รูปที่ 5 แสดงหน้าต่างของโปรแกรม Environics เลือกใช้ vapor ในกรอบ

รูปที่ 6 แสดงหน้าต่างที่ปรากฎหลังจากเลือก [+Add]

รูปที่ 7 แสดงหน้าต่างที่จะต้องกำหนด Total flow, gas ที่ต้องการผสม และการกำหนดเปอร์เซ็นต์ของแก๊ส

รูปที่ 8 แสดงตัวอย่างการกำหนด vapor concentration 50%