अपने वैक्यूम चेम्बर की दीवारों को गर्म न करें।
यदि आपने कभी कार्बन नैनोट्यूब बनाने संबंधी कार्य किए हैं, तो आपको थर्मल प्रोफाइल संबंधी समस्याओं का अनुभव होगा। हम में से अधिकांश लोग सामान्य रेजिस्टिव हीटरों का उपयोग करते हैं… लेकिन इसमें एक बड़ी समस्या है – ऐसे हीटर सब कुछ को गर्म कर देते हैं।
इसके परिणामस्वरूप वैक्यूम चेम्बर वास्तव में एक विशाल ओवन जैसा हो जाता है। चेम्बर की आंतरिक दीवारें इतनी गर्म हो जाती हैं कि वे व्यक्ति को झुलसा सकती हैं, या मशीन के आस-पास रखे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को नष्ट कर सकती हैं। यह बहुत ही परेशान करने वाला, एवं खतरनाक भी है।
समाधान तो बहुत ही सरल है – ऑमनिडायरेक्शनल हीटिंग का उपयोग बंद कर दें।
ऊर्जा को हर दिशा में बहने देने के बजाय, हम डायरेक्शनल इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करते हैं। इसे ऐसे ही समझें – जैसे कि कमरे में प्रकाश फैलाने वाले बल्ब के बजाय किसी विशेष स्थान पर प्रकाश देने वाली टॉर्च का उपयोग किया जा रहा हो। रिफ्लेक्टरों एवं ज्यामितीय व्यवस्थाओं के द्वारा, हम ऊर्जा को ठीक उसी जगह पहुँचाते हैं, जहाँ उसकी आवश्यकता है – अर्थात् CNT बनने वाले क्षेत्र में।
परिणाम? आपके सब्सट्रेट को आवश्यक गर्मी मिल जाती है, लेकिन चेम्बर की दीवारें ठंडी ही रहती हैं… आप उन्हें छू सकते हैं।
वास्तविक दुनिया में यह कैसे काम करता है?
हम इन सिस्टमों को आपकी वास्तविक ऊष्मा-आवश्यकताओं के आधार पर ही सेट करते हैं। हम उच्च-वॉटेज वाले क्वार्ट्ज लैंपों का उपयोग करते हैं… क्योंकि वे जल्दी ही गर्म हो जाते हैं। जब आपको तेज़ गति से उत्पादन करना होता है, तो चेम्बर के गर्म होने का इंतज़ार करना संभव नहीं होता। इसके अलावा, ये लैंप SCRs के माध्यम से आपके मौजूदा PLC कंट्रोलरों से जुड़ जाते हैं… इसलिए आपको पूरी कंट्रोल सिस्टम को फिर से बनाने की आवश्यकता नहीं है।
लेकिन यहाँ एक समस्या है… डायरेक्शनल हीटिंग से बहुत ही तीव्र थर्मल ग्रेडिएंट उत्पन्न होता है… यह बहुत ही सटीक है… लेकिन कभी-कभी यह थोड़ा ज्यादा ही सटीक हो जाता है। यदि लैम्प की स्थिति कुछ मिलीमीटर भी गलत हो जाए, या सब्सट्रेट थोड़ा बड़ा हो जाए, तो वेफर पर असमान विकास हो जाता है। इसलिए, पहली बार सेटअप करते समय दूरी एवं कोण का ध्यान रखना आवश्यक है… एक बार सही कर लेने के बाद, सब कुछ ठीक हो जाता है।
एक सुरक्षित कार्यस्थल
चेम्बर की दीवारों पर अतिरिक्त ऊष्मा न होने से, न केवल बिजली की लागत कम होती है… बल्कि व्यक्ति को झुलसने का खतरा भी नहीं रहता। जब दीवारें अतिरिक्त विकिरण को अवशोषित नहीं करतीं, तो रखरखाव भी आसान हो जाता है… आप अपने नमूनों को आसानी से निकाल सकते हैं, या हार्डवेयर में बदलाव कर सकते हैं… बिना किसी झुलसने के खतरे के। इससे पूरा कार्यस्थल और भी सुरक्षित एवं साफ-सुथरा लगता है।