Otplinjavanje i čistoća – skriveni rizik od kontaminacije
U mnogim industrijskim primjenama, mala kontaminacija od patronskog grijača ostaje nezapažena. Nekoliko molekula uljne pare ili trag oksidne prašine ne utječu na proces. U vakuumskim primjenama, posebno onima koje uključuju osjetljive površine ili materijale visoke -čistoće, kontaminacija je katastrofalna. Jedan grijač patrone može ispariti dovoljno materijala da uništi cijelu seriju poluvodičkih pločica ili ugrozi optički premaz.
Ispuštanje plinova je oslobađanje adsorbiranih plinova, vodene pare i hlapljivih komponenti iz materijala pod vakuumom. Svaki materijal do neke mjere ispari. Brzina ovisi o materijalu, njegovoj površini, temperaturi i razini vakuuma. Za patronski grijač, izvori ispuštanja plinova uključuju površinu plašta, izolaciju od magnezijevog oksida, brtve terminala i izolaciju olovne žice.
U standardnom patronskom grijaču, izolacija od magnezijevog oksida sadrži adsorbiranu vlagu. Pri atmosferskom tlaku ta je vlaga bezopasna. U vakuumu se oslobađa, zagađujući komoru i potencijalno uzrokujući koroziju ili curenje struje. Vakuum{3}}patronski grijači koriste MgO koji je posebno obrađen-pečen na visokoj temperaturi pod vakuumom-kako bi se uklonila vlaga prije sastavljanja. Ova obrada neophodna je za niske-izvedbe ispuštanja plinova.
Sam materijal omotača može ispariti. Površinski oksidi, strojna ulja i kontaminacija pri rukovanju doprinose. Grijači s vakuumskim ulošcima proizvode se pedantnim procesima čišćenja, koji često uključuju ultrazvučno čišćenje u posebnim otapalima, nakon čega slijedi vakuumsko pečenje. Rukovanje s čistim rukavicama i pakiranje u zatvorenim vrećicama čuva čistoću do ugradnje.
Brtve terminala čest su izvor ispuštanja plinova. Organski materijali poput silikona, epoksida ili plastičnih izolatora otpuštaju hlapljive spojeve pod vakuumom. Grijači s vakuumskim patronama koriste anorganske brtve-keramike-na-metal, staklo-na-metal ili kompresijske brtve s metalnim brtvama-koje imaju izuzetno niske stope ispuštanja plinova. Ove brtve su skuplje, ali neophodne za čistu vakuumsku uslugu.
Izolacija olovne žice još je jedan potencijalni zagađivač. Standardni PVC ili čak neki fluoropolimeri mogu ispariti. Za vakuumske primjene preferiraju se posebno formulirane izolacije s niskim -ispuštanjem plina ili upotreba golih metalnih vodova s izolatorima od keramičkih kuglica.
Mjeri se i specificira stopa ispuštanja plinova iz patronskog grijača. Za zahtjevne primjene poput obrade poluvodiča ili simulacije prostora, grijači će možda morati zadovoljiti specifične standarde za ispuštanje plinova, poput onih definiranih ASTM E595. Ovaj test mjeri ukupni gubitak mase i sakupljene hlapljive materijale koji se mogu kondenzirati, pružajući kvantitativnu mjeru čistoće.
Prema iskustvu, jedan uobičajeni propust je pretpostavka da će patronski grijač koji se uspješno koristi u grubom vakuumu jednako dobro raditi u visokom vakuumu. Stope ispuštanja plinova rastu kako tlak pada; grijač koji je prihvatljiv na 1 torr može biti neprihvatljiv na 10⁻⁶ torr. Bitno je uskladiti grijač uloška sa stvarnom razinom vakuuma aplikacije.
Ukratko, ispuštanje plinova i čistoća ključni su čimbenici za grijače s vakuumskim patronama. Od izolacije MgO preko površine plašta do brtvi terminala, svaka komponenta mora biti odabrana i obrađena za nisko ispuštanje plinova. Za primjene koje zahtijevaju ultra-čisti vakuum, specificiranje grijača uložaka s dokumentiranim performansama ispuštanja plinova i sljedivom obradom je ključno. Stručno savjetovanje osigurava da odabrani grijač ispunjava zahtjeve čistoće specifičnog procesa vakuumiranja.
