Ben Krasnow vybudoval svůj podíl podivných chytrostí, včetně generátoru kapalného dusíku vyrobeného z klimatizace, a „hasicího přístroje“, hasicího přístroje komerční třídy, který ochlazuje, uhličitany a vydává své domácí pivo. Nyní, bez jiného důvodu, než chtít skutečnou výzvu, si 28letý inženýr vybral nejtěžší DIY projekt, jaký si dokázal představit: domácí rastrovací elektronový mikroskop nebo SEM. „Chtěl jsem zjistit, jestli je to možné,“ říká.

vědecké laboratoře zaplatí za špičkový SEM 250 000 dolarů, a pokud Krasnow našel, žádný jednotlivec ho nikdy nepostavil, takže musel improvizovat. Nejprve strávil několik týdnů výukou složité fyziky za nástrojem. Dále trolloval eBay za levné komponenty, třídil prostřednictvím svého domácího obchodu zdroje energie, které by mohly fungovat, a pak postavil to, co nemohl najít.

typický SEM vypálí tenký proud elektronů na vzorek, monitoruje elektrony vyvolané nárazem a převádí výsledné signály do obrazu.

Krasnow vyrobil svou elektronovou pistoli z tenkého wolframového drátu. Ohřívá drát použitím napětí, které uvolňuje mraky elektronů. Uvolněné elektrony se pohybují tenkou měděnou trubkou směrem ke vzorku.

ve svých počátečních testech měl Krasnow potíže s zaměřením elektronového paprsku na vzorek. Nakonec vzal magnet na lednici a přesunul jej kolem vnější strany skleněné vakuové komory, která obklopuje mikroskop, aby upravil polohu paprsku. Když paprsek zaostřil na správné místo, magnet nalepil na místo.

mikroskop nyní přináší asi 50x zvětšení, což je daleko od komerčních SEMs ‚ 1,000 x nebo více, ale odborníci na mikroskop říkají, že to nezmenšuje úspěch. Chemik Robert Wolkow z University of Alberta to nazývá “ úžasným úspěchem.“A William Beaty, výzkumný inženýr a fandy, který také doufal, že postaví první DIY SEM, to zjednoduší:“ D ‚ oh!“

jak to funguje

čas: 100 hodin
cena: 1 500 $

displej

SEM dostane své jméno, protože elektronový paprsek skenuje povrch vzorku; výsledný obraz je v podstatě videem statického subjektu. Chcete-li vytvořit toto video, Krasnow koupil starý osciloskop. Jak se paprsek pohybuje po povrchu, mění se mraky elektronů emitovaných ze vzorku a osciloskop transformuje tato fyzická data na video obraz. Úlovek s osciloskopem spočívá v tom, že Krasnow skenuje obraz za 1/15 sekundy, aby získal obrázek, a rychlejší skenování vede k obrazům s nižším rozlišením. Plánuje digitalizovat systém a nahradit osciloskop počítačem, což by mu mělo umožnit pomalé skenování a zvýšení zvětšení mikroskopu.

vakuové chlazení

aby Krasnow udržel tenký paprsek elektronů mikroskopu, musel eliminovat jakékoli rušení, a tak uložil celé zařízení do velké skleněné zvonové nádoby, kterou měl ležet. Použil dvě samostatná čerpadla k vytvoření vakua uvnitř nádoby. Jeden z nich má tendenci se přehřívat, takže Akvarijní čerpadlo posílá chladicí kapalinu motoru kolem přehřívacího čerpadla, vytahování tepla, a cykluje tekutinu přes upravenou klimatizaci okenních jednotek, kde se před opakováním cesty ochladí.

Retro styl

osciloskop a dva napájecí zdroje vypadají, jako by mohly být zachráněny z vesmírné mise 1960. Krasnow měl rád estetiku, a tak uzavřel napájecí zdroje do podobného barevného stojanu, uspořádal ostatní komponenty nad nimi, koupil prázdné šedé čelní desky, vyvrtal potřebné otvory a namontoval chromové přepínače, červené kontrolky, knoflíky a měřidla, která odpovídala stylu.