Ohrievače kaziet v prostredí s vysokým vákuom – špeciálne úvahy

Podmienky vysokého-vákua sú jedny z najnáročnejších miest na používanie ohrievačov kaziet. Pri výrobe polovodičov, nanášaní tenkých vrstiev a vedeckom výskume musia ohrievače fungovať v miestnostiach, kde je tlak nižší ako militorr. V určitých situáciách sa pravidlá pre bežné priemyselné ohrievače líšia. Ak nie je k dispozícii vzduch na prenos tepla alebo ochranu dielov, odplyňovanie, tepelné žiarenie a elektrické poruchy pôsobia odlišne.

V aplikáciách vysávača je hlavným problémom odplyňovanie. Keď sú materiály, ktoré sú úplne stabilné pri atmosférickom tlaku, vo vákuu, môžu uvoľňovať plyny. Tieto plyny môžu spôsobiť znečistenie procesu, zmeniť úroveň vákua alebo sa usadiť na citlivých častiach. Je dôležité zvoliť materiál plášťa, ktorý neprepúšťa plyn. 316, nehrdzavejúca oceľ a Incoloy® sú dve bežné alternatívy. Ak sa s izoláciou oxidu horečnatého vo vnútri ohrievača nesprávne zaobchádza, môže potenciálne unikať plyny. Vákuové-ohrievače používajú MgO, ktorý sa počas výroby vypaľoval, aby sa zbavili zachytených plynov.

Bez vzduchu sa teplo pohybuje inak. V normálnej situácii konvekcia pomáha odvádzať teplo z ohrievača. Konvekcia sa nedeje vo vákuu. Jedinými spôsobmi, ako sa teplo môže pohybovať, je vedenie a žiarenie. Ak sa ohrievač nedotýka chladiča dobre, pošle teplo na povrchy okolo neho. Aj keď ohrievač nepracuje na príliš vysoký výkon, susedné časti môžu byť príliš horúce. Je dôležité navrhnúť odsávacie systémy s dobrým tepelným manažmentom. Často to znamená použiť vodou{7}}chladené štíty alebo umiestniť ohrievače na správne miesta.info-1280-882

Vo vákuu funguje elektrická izolácia inak. Vzduch stráca svoju dielektrickú pevnosť, takže priestor medzi vodičmi sa stáva oveľa dôležitejším. Aby sa zabránilo vzniku elektrického oblúka, vedenia ohrievača musia byť starostlivo vedené a podopreté. Na privedenie energie do komory sa používajú keramické priechodky alebo konektory, ktoré pracujú s vákuom. Samotný ohrievač musí byť dobre-izolovaný. Akékoľvek medzery alebo trhliny v MgO sa môžu stať miestami, kde vo vákuu vzniká vnútorný oblúk, čo môže spôsobiť rýchle zlyhanie.

Meranie teploty vo vysávači nie je jednoduché. Termočlánky, ktoré sa musia dotýkať ohrievača alebo obrobku, fungujú dobre. Zmeny v emisivite povrchu však môžu ovplyvniť infračervené senzory. Niektoré aplikácie Hoover používajú termočlánky, ktoré sú zabudované do ohrievača alebo nástrojov, aby sa ubezpečili, že namerané hodnoty sú správne. Materiály používané na výrobu termočlánkov musia tiež odolávať odplynovaniu a musia dobre fungovať vo vákuu.

Skúsenosti ukázali, že štandardné ohrievače kaziet je potrebné zmeniť, aby fungovali v situáciách s vysokým-vákuom. Ohrievač, ktorý správne funguje v továrni, nemusí vo vákuovej komore fungovať vôbec. Ohrievače, ktoré pracujú vo vysávači, vyrábajú spoločnosti, ktoré sa na ne špecializujú. Tieto ohrievače sa dodávajú s vákuovo-pečeným MgO, leštenými plášťami a jedinečnými konfiguráciami olova. Tieto ohrievače sú zvyčajne certifikované na odplyňovanie a sú vyrobené tak, aby zostali silné, keď sa používajú vo vysávači.

Keď výskumníci a inžinieri pracujú so systémami Hoover, výber správneho ohrievača kazety je viac než len výkon a veľkosť. Je dôležité zabezpečiť, aby sa ohrievač nestal zdrojom kontaminácie alebo miestom zlyhania. Investícia do vákuových ohrievačov{2}}a dodržanie správnych krokov inštalácie, ako je v prípade potreby vypálenie ohrievača pred jeho umiestnením na miesto, zaistí, že ohrievač bude dobre fungovať na jednom z najnáročnejších miest na fungovanie priemyselných vykurovacích zariadení.