כיצד לבחור חומר תיבת כפפות

האם עלינו לבחור תיבות כפפות מחומרים שונים לניסויים שונים?

חומרים שונים של תיבות כפפות מתאימות לניסויים שונים. אם חומר תא הכפפות נבחר בצורה לא נכונה, חומר תא הכפפות עלול להגיב עם פריטי הניסוי במהלך ניסויים או תהליכי ייצור ספציפיים, ולגרום לתוצאות ניסוי לא מדויקות ואף לסכנה.

לדוגמה, בייצור שבבים, ריאגנטים כימיים קורוזיביים שונים משמשים לניקוי, תחריט ותהליכים אחרים. במקרה זה, מומלץ לבחור בתיבת כפפות מנירוסטה. לחומר נירוסטה יש עמידות בפני קורוזיה חזקה, כגון חומצות חזקות כמו חומצה הידרופלואורית וחומצה חנקתית. תיבת הכפפות הנירוסטה יכולה לעמוד בפני קורוזיה של כימיקלים אלה על ידי יצירת סרט פסיביות צפוף בעצמה, להבטיח שמבנה תיבת הכפפות נשאר שלם לאורך זמן, מניעת דליפה של גזי טומאה הנגרמים מנקבוביות קורוזיה, שמירה על טוהר הסביבה הפנימית והבטחת תפוקת השבבים.

אם נעשה שימוש בקופסאות כפפות אקריליות בייצור שבבים, הריאגנטים הכימיים המשמשים בתהליך ייצור המוליכים למחצה יחלידו את החומר האקרילי, יגרמו לנפיחות ועיוות, וביצועי האיטום ייפגעו קשות; בנוסף, אקריליק הוא בעל מקדם התפשטות תרמית גבוה והוא נוטה לעיוותים כאשר הוא נחשף לטמפרטורות גבוהות, מה שמוביל לכשל באיטום. גורמים אלו יכולים לשבש את כל תהליך ייצור השבבים ולהשפיע באופן רציני על איכות השבבים.

תיבות כפפות משתמשים בדרך כלל כפפות עשויות מחומר גומי בוטיל, כי לכפפות גומי בוטיל יש עמידות טובה בפני קורוזיה כימית, אטימות טובה לאוויר ולמים, כמו גם גמישות ועמידות בפני שחיקה מצוינים. במהלך הפעולה, הם יכולים לחסום ביעילות זיהומים מלהיכנס לתא הכפפות, לשמור על טוהר ואיטום הסביבה בתוך תא הכפפות, וכן יכולים להפעיל בגמישות פריטים ניסיוניים בתוך תא הכפפות באמצעות כפפות.

לדוגמה, בייצור מוליכים למחצה, בעת שימוש בריאגנטים כימיים לניקוי שבבים או תחריט רטוב, כפפות גומי בוטיל יכולות למנוע מלכלוכים כגון אבק ושומן לזהם את הסביבה הפנימית. הגמישות הטובה שלהם יכולה גם להפעיל במדויק את התהליך הניסיוני בתוך תא הכפפות.

אם משתמשים בכפפות לטקס, בשל היציבות הכימית הירודה שלהן, הן נוטות להזדקן, להתקשות ולהיסדק בעת מגע עם ריאגנטים כימיים בסביבות ייצור מוליכים למחצה. האיטום של ממשק הכפפה אינו יעיל, וזיהומים חיצוניים יכולים בקלות לפלוש ולזהם את חומר השבב. במקביל, גם כימיקלים מזיקים בתהליך ייצור השבבים עלולים לדלוף החוצה, לסכן את בריאות המפעילים ולגרום נזק חמור לסביבה האולטרה נקייה של ייצור השבבים, המשפיעים על איכות המוצר.

לדוגמה, בתחום היישומים הגרעיניים, יש לבחור זכוכית עופרת כחומר החלון. בתהליך של יישומים גרעיניים, לעתים קרובות מעורבים חומרים רדיואקטיביים, כגון עיבוד דלק גרעיני, מחקר איזוטופים רדיואקטיביים וכו', אשר מייצרים כמות גדולה של קרינה עתירת אנרגיה כגון קרני אלפא, קרני בטא, קרני גמא וכו'. לזכוכית עופרת יש את המאפיין של צפיפות גבוהה, שיכולה לחסום ביעילות את הקרינה הרדיואקטיבית ולצמצם את הקרינה הרדיואקטיבית. המפעילים יכולים גם לצפות בפעולה בתוך תא הכפפות בצורה ברורה ובטוחה דרך חלונות זכוכית עופרת, לשלוט במדויק על מכשירים וכלים ניסויים שונים ולבצע פעולות כמו עיבוד והעברת דגימות רדיואקטיביות.

האם ניתן לבחור בזכוכית מחוסמת כחומר החלון בתחום היישומים הגרעיניים? למרות שלזכוכית מחוסמת יש חוזק גבוה והיא יכולה להישאר שלמה ולא להישבר בקלות במצבי התנגשות כלליים, היא חסרת אונים מול קרינה גרעינית. קרינה רדיואקטיבית יכולה לחדור זכוכית מחוסמת ולהקרין ישירות מפעילים, ולגרום לנזק בלתי הפיך לתאים ולרקמות אנושיות.

עוד פחות מומלץ לבחור בחומר זכוכית (אקרילית) אורגנית כחלון של תא הכפפות הגרעיני. מצד אחד, לזכוכית אורגנית עמידות כימית ירודה, ומצד שני יכולתה לחסום קרינה כמעט אפסית. בנוסף, לזכוכית אורגנית יש מקדם התפשטות תרמית גדול. במהלך הפעלת מתקנים גרעיניים, עקב המרת אנרגיה, פיזור חום וסיבות אחרות, טמפרטורת הסביבה עשויה להשתנות מאוד, וחלון הזכוכית האורגנית יתעוות לעיתים קרובות עקב התפשטות והתכווצות תרמית. שימוש בחומר אקרילי כחלון תא הכפפות לא רק שלא מצליח לבודד ביעילות את הקרינה, אלא גם משפיע על ביצועי האיטום שלה.