Ben har bygget sin andel af ulige tingester, herunder en flydende nitrogengenerator lavet af et klimaanlæg, og “tørstslukkeren”, en kommerciel brandslukker, der køler, karbonerer og udleverer sin hjemmelavede øl. Nu, uden anden grund end at have en reel udfordring, valgte den 28-årige ingeniør det hårdeste DIY-projekt, han kunne forestille sig: et hjemmelavet scanningselektronmikroskop eller sem. “Jeg ville se, om det var muligt,” siger han.

videnskabelige laboratorier vil betale op på $250.000 for en high-end SEM, og så vidt Krasnov kunne finde, havde ingen person nogensinde bygget en, så han måtte improvisere. Han brugte først et par uger på at lære sig den komplekse fysik bag instrumentet. Derefter rullede han eBay for billige komponenter, sorteret gennem sin hjemmebutik for strømkilder, der kunne fungere, og byggede derefter det, han ikke kunne finde.

en typisk sem affyrer en tynd strøm af elektroner ved en prøve, overvåger elektronerne, der er sparket op af påvirkningen, og oversætter de resulterende signaler til et billede.

Krasnov lavede sin elektronpistol ud af en tynd tungstentråd. Han opvarmer ledningen ved at anvende en spænding, som frigiver skyer af elektroner. De frigjorte elektroner hastighed gennem et tyndt kobberrør mod prøven.

i sine indledende tests havde Krasnov problemer med at sigte elektronstrålen på prøven. Til sidst tog han en Køleskabsmagnet og flyttede den rundt på ydersiden af glasvakuumkammeret, der omgiver mikroskopet for at justere bjælkens position. Da han fik strålen fokuseret på det rigtige sted, tapede han magneten på plads.

mikroskopet leverer nu omkring 50 gange forstørrelse, langt fra kommercielle SEMs’ 1.000 gange eller mere, men mikroskopeksperter siger, at det ikke mindsker præstationen. “En vidunderlig præstation.”Og Vilhelm Beaty, en forskningsingeniør og hobbyist, der også havde håbet på at bygge den første DIY SEM, udtrykker det mere enkelt: “D’ oh!”

Sådan fungerer det

tid: 100 timer
omkostninger: $1.500

Display

sem får sit navn, fordi elektronstrålen scanner overfladen af prøven; det resulterende billede er dybest set en video af et stillbillede, der ikke er i stand til at Emne. For at oprette den video købte Krasnov et gammelt oscilloskop. Når strålen bevæger sig over overfladen, ændres skyerne af elektroner, der udsendes fra prøven, og oscilloskopet omdanner disse fysiske data til et videobillede. Med oscilloskopet er det muligt at scanne billedet i 1/15 af et sekund for at få et billede, og hurtigere scanninger resulterer i billeder med lavere opløsning. Han planlægger at digitalisere systemet og erstatte oscilloskopet med en computer, som skal give ham mulighed for at scanne langsomt og øge mikroskopets forstørrelse.

Vakuumkøling

for at opretholde mikroskopets tynde elektronstråle måtte Krasnov fjerne enhver interferens, så han husede hele enheden i en stor glasklokke, han havde liggende rundt. Han brugte to separate pumper til at skabe et vakuum inde i krukken. En af de to har en tendens til at overophedes, så en akvariepumpe sender motorkølevæske forbi overophedningspumpen, trækker varmen ud, og cykler væsken gennem et genbrugt klimaanlæg til vinduesenheden, hvor det afkøles, før turen gentages.

Retro stil

oscilloskopet og to af strømforsyningerne ser ud som om de kunne have været reddet fra en rummission fra 1960 ‘ erne. Krasnu kunne godt lide æstetikken, så han lukkede strømforsyningerne i et lignende farvet stativ, arrangerede de andre komponenter over dem, købte blanke grå frontplader, borede de nødvendige huller og monterede kromskiftekontakter, røde indikatorlamper, drejeknapper og målere, der matchede stilen.