วิธีป้องกันไม่ให้เกิดการแตกของท่อควอตซ์ในกระบวนการผลิตคาร์บอนนาโนทิวบ์ที่มีแรงกดสูง
เมื่อคุณทำงานกับคาร์บอนนาโนทิวบ์ ความแม่นยำด้านอุณหภูมิจะต้องสูงมาก แต่ปัญหาก็คือ เมื่อคุณใช้ความร้อนในระดับสูงสุด คุณไม่เพียงแค่ต้องกังวลเรื่องการหักของไส้หลอดเท่านั้น แต่ยังต้องกังวลเรื่องการระเบิดของหลอดอีกด้วย
ในโรงงานผลิตชิป นี่ถือเป็นเรื่องน่ากลัวมาก เพราะเมื่อท่อควอตซ์แตก ก็จะมีเศษแก้วและฝุ่นกระจัดกระจายไปทั่วพื้นผิวชิป ซึ่งจะทำให้การผลิตล้มเหลวทันที
วิธีรับมือกับปัญหานี้
เราแก้ปัญหานี้โดยการเพิ่มชั้นป้องกันอีกชั้นหนึ่ง แทนที่จะพึ่งพาเพียงเปลือกควอตซ์เพียงอย่างเดียว เราจะห่อหุ้มหลอดด้วยซองป้องกันพิเศษ ซึ่งก็เหมือนกับ “ตาข่ายป้องกัน” หากหลอดด้านในแตก ซองนี้จะช่วยรับเศษแก้วไว้ ทำให้ไม่มีเศษแก้วตกลงมาบนชิป นอกจากนี้ เรายังใช้ซิลิกาที่มีความบริสุทธิ์สูงในการห่อหุ้มหลอด เพื่อให้หลอดสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วได้
ความร้อนและแรงดัน
หลอดอินฟราเรดที่มีกำลังสูงจะปล่อยความร้อนออกมามหาศาล หากมีความผิดพลาดเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าหรือการระบายอากาศ ท่อควอตซ์ก็อาจแตกได้
เพื่อป้องกันเรื่องนี้ เราใช้ตัวปิดปลายหลอดที่มีความแข็งแรงสูง ซึ่งจะช่วยให้หลอดยังคงปิดสนิท ไม่ว่าจะอยู่ในสภาพสุญญากาศหรือมีแรงดันสูงก็ตาม
เคล็ดลับ: ควรควบคุมอัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิให้ดี หากคุณเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเร็วเกินไป ก็อาจเกิดจุดร้อนขึ้นได้ จุดร้อนเหล่านี้อาจไม่ทำให้หลอดแตกในตอนนี้ แต่ก็จะทำให้ผนังหลอดอ่อนแอลงเรื่อยๆ ซึ่งก็เหมือนกับระเบิดเวลานั่นเอง
ข้อเสีย
ไม่มีอะไรที่สมบูรณ์แบบหรอก การเพิ่มชั้นป้องกันนี้จะทำให้ประสิทธิภาพการให้ความร้อนลดลงประมาณ 5-8% แต่ถ้าพูดตามตรงแล้ว นั่นก็เป็นราคาที่ผมยินดีจ่าย เพราะการสูญเสียกำลังไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยนั้นไม่เทียบได้กับการสูญเสียผลผลิตทั้งหมดเพราะหลอดแตก ดังนั้น ต้องมั่นใจว่าตัวควบคุมอุณหภูมิทำงานได้อย่างถูกต้อง เพื่อไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไป มิฉะนั้น หลอดก็จะแตกอยู่ดี ไม่ว่าคุณจะมีตัวป้องกันมากแค่ไหนก็ตาม