الحفاظ على النظافة: تحقيق معايير الفئة 100 في صناعة أنابيب الكربون النانوية
إذا كنت قد عملت من قبل مع أنابيب الكربون النانوية، فأنت تعرف المشاكل التي قد تواجهك. فقط ذرة غبار واحدة أو كمية صغيرة من الغازات يمكن أن تدمر عملية الإنتاج بأكملها. نحتاج إلى حرارة، لكن يجب أن تكون البيئة نظيفة تمامًا.
لذلك استخدمنا مصابيح الأشعة تحت الحمراء المصنوعة من الكوارتز عالي النقاء. معظم عناصر التسخين العادية تتسبب في تكوّن جزيئات صغيرة أثناء التسخين والتبريد، وهو أمر سيء للغاية من حيث التلوث. أما أنابيب الكوارتز لدينا فلا تفعل ذلك أبدًا.
مكافحة التلوث
نستخدم السيليكا المنصهرة عالية النقاء في صنع هذه المصابيح. إنها خيار جيد لأنها لا تتكرست عند ارتفاع درجة الحرارة، وبالتالي لا يحدث تكوّن جزيئات صغيرة كما في المصابيح المصنوعة من المعادن. كما نقوم بتنظيف الكوارتز كيميائيًا حتى يصل إلى معايير الفئة 100 (ISO 5).
ونحن نختار المواد المستخدمة في اللصق بعناية شديدة؛ لا يوجد أي مواد عضوية أو مواد لاصقة رخيصة في هذه المصابيح. نستخدم مواد لاصقة غير عضوية بدلاً من ذلك. لماذا؟ لأن آخر شيء نريده هو أن تطلق المصابيح مركبات عضوية متطايرة إلى الغرفة المفرغة عند رفع درجة الحرارة.
الحرارة والتحديات
تستخدم هذه المصابيح إشعاع الأشعة تحت الحمراء ذو الأطوال الموجية القصيرة. الميزة الكبيرة هنا هي السرعة؛ يمكن تسخين السطح المراد معالجته بسرعة، مما يعني أن أنابيب الكربون النانوية لن تتعرض لدرجات حرارة عالية لفترة طويلة. وهذا يساعد في تجنب العيوب الهيكلية المزعجة.
لكن المشكلة هي أن كل هذه الطاقة المركزة في مساحة صغيرة تشكل تحديًا. يجب أن يكون نظام التبريد قادرًا على التعامل مع هذه الطاقة. إذا لم تتمكن أجهزة التبريد من إزالة الحرارة من أطراف المصابيح، فسوف تتلف الأجزاء المستخدمة في الإغلاق. إنه توازن صعب، لكن يجب التخطيط له جيدًا.
التركيب
لقد صممنا هذه المصابيح بحيث يمكن استبدالها مباشرة بالمصابيح الحالية. الأجزاء المستخدمة في الإغلاق محكمة، والاتصالات الكهربائية مصممة للعمل في بيئات مفرغة تمامًا – لا يوجد أي مشاكل في الاتصالات الكهربائية.
لقد صممنا المصابيح بطريقة بسيطة، مما يوفر مساحة داخل الغرفة، وبالتالي يتيح لك مساحة أكبر لوضع الأجهزة وخطوط الغاز. كل ما عليك فعله هو توصيل المصابيح بجهاز تحكم PID دقيق. بمجرد التحكم في درجة الحرارة بشكل دقيق، سيظل قطر ونقاء أنابيب الكربون النانوية ثابتًا في كل مرة.