כיצד למקסם את השימוש בחום לצורך גידול ננו-צינורות פחמן
גידול ננו-צינורות פחמן כרוך בדבר אחד בלבד: להעביר כמות עצומה של אנרגיה תרמית בדיוק למקום הנכון – על פני השטח של הוואף.
רוב המערכות מבזבזות הרבה אנרגיה על חימום קירות התנור. זו בעיה. כדי לפתור זאת, אנו משתמשים במחזירי אור מצופים בזהב. זה נשמע מתוחכם, אך המטרה פשוטה: להפסיק לבזבז אנרגיה ולהתמקד בהעברתה למקום הנכון.
למה הזהב חשוב?
חשבו על מנורת קוורץ רגילה – היא פולטת חום לכל הכיוונים. במערכות גידול ננו-צינורות פחמן רגילות, חצי מהאנרגיה נזרקת לשווא מיד לאחר הפעלת המערכת.
אנו משתמשים בזהב בעל טוהר גבוה, מכיוון שהוא מחזיר יותר מ-98% מאור האינפרא-אדום. כך, החום מופנה לנקודה אחת בלבד. כך ניתן לקבל זרם חום חזק יותר על פני הוואף, מבלי להגדיל את ההספק הכולל. כך מקבלים יותר חום בדיוק במקום הנכון.
איזון בין הספק לחום
זו הבעיה הקשה. רוצים הספק גבוה כדי שניתן יהיה להגדיל את החום במהירות – דבר חיוני לתהליכי סינתזה מסוימים. אך כמות כה גדולה של אנרגיה יוצרת עומס תרמי גדול.
אם משתמשים במערכת בעלת צפיפות גבוהה, חייבים לוודא שמערכת הקירור של המערכת יכולה להתמודד עם החום העודף. אחרת, עלולים להיווצר בעיות במערכת השליטה. זו בעיה של איזון.
הגדרה בפועל
בנינו מערכות אלו כך שניתן יהיה להשתמש בהן בתוך תאי CVD קיימים. אך יש בעיה: המשטחים המצופים בזהב רגישים מאוד.
אם יש קצת שמן או אבק על המחזירים, הם עלולים להישרף במהלך השימוש הראשון. זה יגרום ל“נקודות חשוכות” שיפגעו באחידות של הוואף.
כמה עצות לעת ההתקנה:
יש להשתמש בחדר נקי. חייבים לוודא שהמערכת ממוקמת באופן מדויק. אפילו כמה מילימטרים של סטייה יכולים לגרום לשינוי בנקודת החום, וכך לגידול לא אחיד על פני הוואף. הדיוק הוא הכל כאן.