Het behouden van een schone omgeving: het bereiken van Class 100-standaarden bij de productie van CNT’s
Als je ooit met koolstofnanobuizen hebt gewerkt, weet je hoe moeilijk dat kan zijn. Eén klein stofdeeltje of een beetje gas kan al voldoende zijn om het hele productieproces te verstoren. Je hebt warmte nodig, maar deze moet wel op een zeer schone manier worden toegepast.
Daarom hebben we gekozen voor infraroodlampen gemaakt van hoogzuiver kwarts. De meeste standaardverwarmings elementen hebben namelijk de neiging om onder invloed van hitte of koude deeltjes af te scheiden. Dit leidt tot contaminatie. Onze kwartsbuizen doen dit niet.
De strijd tegen contaminatie
Voor deze lampen gebruiken we hoogzuiver gefuseerd silicium. Dit is een goede keuze, want het kristalliseert niet wanneer het heet wordt. Hierdoor ontstaat er geen ‘afscheiding’ van deeltjes, zoals dat wel gebeurt bij verwarmeren die van metaal zijn gemaakt. We reinigen het kwarts ook chemisch tot het voldoet aan de Class 100-standaarden (ISO 5).
We zijn ook zeer kieskeurig als het om lijm gaat. Je vindt hier geen organische bindmiddelen of goedkope lijmsoorten. In plaats daarvan gebruiken we anorganische sealants. Waarom? Omdat je natuurlijk niet wilt dat de lamp vluchtige organische verbindingen vrijlaat in de vacuümkamer zodra de temperatuur stijgt.
Warmte en de compromissen
Deze lampen gebruiken kortegolfige infraroodstraling. Het grote voordeel hiervan is de snelheid waarmee het substrate kan worden verwarmd. Hierdoor blijven de CNT’s minder lang blootgesteld aan extreme hitte. Op deze manier kun je die storende structurele defecten voorkomen.
Maar er is ook een nadeel: al die geconcentreerde energie in zo’n kleine ruimte creëert problemen. Je koelmiddelen moeten in staat zijn om de warmte weg te halen van de uiteinden van de lamp. Anders kunnen de seals beschadigd raken. Het is een balanspunct, maar je moet hier goed rekening mee houden.
Installatie
We hebben deze lampen zo ontworpen dat ze gemakkelijk kunnen worden vervangen in bestaande apparatuur. De seals zijn stevig en de elektrische verbindingen zijn geschikt voor gebruik in een hoge vacuümomgeving. Er is geen risico op bliksemverschijnselen.
We hebben het ontwerp zo simpel mogelijk gehouden. Hierdoor wordt er minder ruimte in de kamer in beslag genomen. Hierdoor heb je meer ruimte voor de houders van het substrate en de gasleidingen. Hook het alleen maar aan op een precieze PID-controller. Zodra je de juiste temperatuur hebt bereikt, blijft de diameter en zuiverheid van de nanobuizen consequent.