máquinas de vacío del centro de astrobiología

SMS es el acrónimo de Spectroscopy and Microscopy on Surfaces. Fue la primera máquina en la que participe activamente en el diseño, construcción y montaje. Esta máquina se inició en agosto del 2003 en el laboratorio de XPS que se convirtió en el embrión del LSAIP (Laboratorio para la simulación de ambientes interestelares y planetarios). Posee técnicas fundamentales de ciencia de superficies como: XPS, UPS, AES, TPD, LEED y STM.

PASC es el acrónimo de Planetary Atmospheres Surfaces Chamber. Esta máquina fue la segunda que se incorporó al CAB. Su diseño interior fue objeto de una patente. Con PASC es posible irradiar una muestra mediante iones, electrones y fotones en condiciones de alta presión (pocos mbar). En PASC es posible simular la superficie de objetos planetarios tan interesantes como Marte, Tritón y Europa.

MARTE es el nombre de la máquina que simula el planeta rojo. Se inicio su fabricación para el desarrollo de los modelos de ingeniería del REMS, que es la estación meteorológica de la misión MSL de la NASA. En MARTE se recrea la atmósfera y la interacción con el suelo. MARTE sirve como plataforma para probar los modelos de ingeniería de la estación meteorológica MEDA de la NASA a través de la misión MARS2020.

En la actualidad es la plataforma en la que se desarrolla el proyecto MPSL del CAB, que imita el subsuelo del planeta rojo.

IE3C es el acrónimo de Irradiation Evaporation in Extreme Environments Chamber. La motivación de esta cámara de vacío fue la de disponer de un banco de pruebas para la fabricacion de sensores e instrumentación en condiciones de ultra alto vacío. EN IE3C se desarrollo por ejemplo el sistema de inyección de biomoleculas desde disoluciones acuosas, conocido como ALI.

En este sistema es posible disponer multiple instrumentación con orientaciones distintas para optimizar la técnica a desarrollar.

En la actualidad esta especializada en la técnica TPD (Thermal Programmed Desorption)

RGA es el acrónimo de Residual Gas Analyzer. Básicamente es un espectrómetro de masas cuadrupolar acoplado a una estación de bombeo con flujo de entrada de gas controlado. De este modo es posible realizar medidas de composición gaseosa en cualquier atmosfera desde presión atmosférica hasta ultra alto vacío.

Este equipo suele estar adjunto a la cámara MARTE ya que la presión en la simulación del planeta rojo es de pocos mbar.

Carro de gases. Se trata de un equipo portátil de mezcla de gases y vapores de líquidos en una cámara a temperatura controlada. De este modo es posible crear una mezcla de gases a la carta antes de ser enviada mediante válvulas de control de flujo a cualquier sistema de vacío.

máquinas de vacío del instituto de ciencia de materiales de madrid (esisna)

MEDUSA es el nombre de un sistema de vacío que integra técnicas de superficies con un espectrómetro en Infrarrojo para muestras en baja temperatura. El grupo esisna del ICMM construyó este equipo a partir de instrumentación proveniente de los primeros equipos de vacío del grupo.

MEDUSA cuenta con dos cámaras de vacío esféricas que permiten enfocar una muestra con multitud de fuentes evitando manipular la muestra en su interior. Como equipamiento destacado cuenta con el primer STM RT del grupo.

TESELA es un sistema de vacío pensado para disponer dos orientaciones posibles y equipar múltiple instrumentación. TESELA es una evolución como solución de ingeniería de la máquina IE3C del CAB.

EN TESELA es posible realizar inyecciones y recubrimientos desde cualquier tipo de elemento (solido, líquido y gas) hacia una muestra solida que se controla en temperatura.

Es un sistema versátil que se configura en función de los experimentos.

NAUTILUS es un sistema de ultra alto vacío que cuenta con un microscopio STM de baja temperatura. Mantiene un diseño que minimiza el volumen, pero permite la preparación de muestras a voluntad, ya que cuenta con técnicas de creación y medida de monocapas antes de ser introducida en el STM.

STARDUST es el nombre del conjunto de máquinas de vacío creadas a raíz del proyecto NANOCOSMOS, que permite simular la formación de polvo interestelar simulando la evolución de una estrella gigante roja en el laboratorio.

STARDUST es un reto científico y tecnológico cuyos resultados científicos abrirán nuevos desarrollos en cuanto a la formación y manejo de nanopartículas.

SATRDUST es un sistema modular de máquinas que pueden ser conectadas a voluntad en función de los experimentos.

MICS es el acrónimo de Multiple Ion Cluster Source. Es el alma de STARDUST, donde se generan las nanopartículas a partir de 3 magnetrones. El sistema de bombeo permite extraer las nanopartículas y dirigirlas hacia la siguiente estación experimental.

El rango de comienzo de creación de las nanopartículas puede comenzar desde una presión de pocos mbar.

DIAGNOSIS. Cumple las necesidades de separar los iones de las nanopartículas neutras. De medir la relación q/m de los iones, su velocidad y su masa. Cuenta con espectrómetros de masas específicos y balanzas de cuarzo, así como copas de Faraday.

En DIAGNOSIS las nanopartículas comienzas a adentrarse en un sistema de vacío que permite su movimiento minimizando las perdidas con el gas balance del sistema.

OVEN es la solución escogida para poder acelerar partículas neutras en vacío. Básicamente es un horno de radiación que tiene colimada la entrada y salida del haz de nanopartículas que salen de la cámara de DIAGNOSIS.

NEON es el sistema de vacío que permite interaccionar los iones o nanopartículas con carga con el gas de fondo y permite cargar las nanopartículas que sigan permaneciendo neutras.

NEON constituye una cámara de análisis y formación de iones y nanopartículas en el límite de ultra alto vacío para realizar estudios científicos mediante distintas técnicas analíticas.

INFRA es un sistema experimental único en su género. Está formado por dos cámaras de vacío. En INFRA se realizan estudios espectroscópicos en Infrarrojo mediante la interacción de las nanopartículas con distintos materiales en condiciones similares al medio interestelar. Es decir, ultra alto vacío y baja temperatura. INFRA dispone de multitud de fuentes de radiación que permiten recrear cualquier suceso que pueda ocurrir a las nanopartículas por su viaje galáctico.

ANA es una cámara de análisis de ciencia de superficies. Constituye el último elemento de análisis de las nanopartículas y su deposición sobre una muestra solida en temperatura controlada. ANA posee las técnicas de análisis de superficies como XPS, AES, UPS y TPD para realizar un estudio cuantitativo y cualitativo en profundidad.

instrumentos y sensores diseñados para vacío (CAB & esisna)

ALI es el acrónimo de Atomic Layer Injection. Es una técnica para conseguir inyectar líquidos en sistemas de vacío. El origen de la técnica permitió depositar moléculas de ATP sobre un monocristal de Cobre.

Inyectar líquidos en vacío permite que el soluto de una disolución viaje en vacío hasta una muestra y de que se deposite sobre la misma manteniendo su integridad ya que la molécula no se fracciona por efecto de la temperatura de evaporación.

CHAMBER es el sello escogido para diferenciar los pequeños componentes cámaras de vacío diseñadas para múltiples proyectos. Desde cámaras de introducción de muestras a cámara de vacío para aplicaciones singulares que deban incluir ventanas trasparentes a señales de muy alta frecuencia para aplicaciones en radio telescopios como el de YEBES.

CRACKER. Es un diseño "home made" de cracker de hidrógeno en el que se reutilizo la cabeza de ionización de un espectrómetro de masas cuadrupolar de tipo abierto para la producción de hidrógeno atómico a partir de hidrogeno molecular.

Se trata de un prototipo de laboratorio con una baja eficiencia.

EQD es el acrónimo de Electrostatic Quadrupole Deflector. Es un conjunto instrumental que se diseñó para el proyecto NANOCOSMOS.

Las nanopartículas (iones), entran en un conjunto de lentes Einzel que las focalizan para ser desviadas 90º en función de su carga y volver a ser focalizadas a su salida. De este modo es posible separar las nanopartículas con carga de las nanopartículas neutras.

EVAP es el sello escogido para el diseño y desarrollo de distintos tipos de evaporadores de moléculas a partir de muestras sólidas.

El bloque inicial siempre parte de un repositorio de Tántalo que es calentado mediante el paso de una corriente eléctrica. A partir de este repositorio es posible colocar distintas etapas evaporación con control térmico que permiten controlar la velocidad de evaporación de las moléculas.

MEISSNER es el nombre de una trampa de hidrogeno basado en la disposición de múltiples dedos fríos en el interior de una cámara de vacío.

Con este diseño se aumenta la superficie de contacto lo que favorece la condensación de vapores y permite evitar la retrodifusión de vapores de aceite que provengan del bombeo previo de una bomba rotativa de aceite.

SAMPLES es el sello que identifica los diseños de distintos portamuestras optimizados para análisis de muestras en ultra alto vacío.

En estos diseños es posible calentar una muestra mediante contacto térmico y mediante bombardeo electrónico. En todos los casos se minimizan las perdidas por contacto térmico para mejorar la eficiencia y se tiene en cuenta la medida de la temperatura en tiempo real.

También hay un modelo de portamuestras múltiple sin control de la temperatura.

SENSORS es el sello que identifica los desarrollos de sensores y dispositivos para la medida de variables físicas en entornos de vacío.

Estos dispositivos son creados a la carta en función del rango de medida, la precisión demandada y la aplicación final. Estos dispositivos forman parte de la instrumentación de la cámara MARTE y de IE3C.

SUITCASE es una maleta de vacío para el transporte de muestras de vacío compatibles con portamuestas de STM. El principal objetivo es poder cambiar una muestra de una estación experimental a otra sin que se llegue a contaminar. El máximo vacío alcanzable depende de la desgasificación de la muestra y es mantenido por una bomba de vacío tipo NExtTorr de SAES.

SUITCASE cuenta con un sistema de alimentación en viaje que se puede acoplar a un enchufe de 12v de automóvil.

 

electronvoltio.com, es un portal de divulgación de Jesús Manuel Sobrado Vallecillo. Los dibujos técnicos, fichas y enlaces a páginas web´s, muestran los trabajos en los que ha participado en proyectos de vacío desde el año 2003.