Материалтану, литий батареялары ҒЗТКЖ, жартылай өткізгіштер технологиясы және жұқа химиялық синтез сияқты дәлдігі жоғары тәжірибелік салаларда жоғары тазалықтағы инертті газ қолғап қораптары сусыз және оттегісіз өте таза ортаны қамтамасыз ететін негізгі инфрақұрылым болып табылады.
Камера ішіндегі су мен оттегінің мазмұнын өте төмен идеалды деңгейге дейін қатаң бақылау үшін жабдық үздіксіз айналым үшін жоғары тиімді газды тазарту жүйесіне сүйеніп қана қоймайды, сонымен қатар зерттеушілерден камераға кіретін және орналастырылған заттардың қатаң процедураларын орнатуды талап етеді. қолғап қорабы . Мұқият басқарусыз камераға кіретін заттар оңай «көрінбейтін өлтірушілерге» айналып, су-оттегі балансын бұзады.
I. тармақ Кіру және шығу өтпелі камера: өлі көлемге сыртқы ауаның енуін болдырмау
Негізгі қолғап қорапшасының өте таза күйі толығымен жабық цикл; барлық сыртқы заттар қауіпсіз тасымалдау үшін өтпелі камерадан өтуі керек. Дегенмен, нақты жұмыс кезінде материалдардың физикалық қасиеттері жиі назардан тыс қалады:
1. Камераларды сараланған түрде пайдалану: Жоғары өнімді қолғап қораптары әдетте екі өлшемді өтпелі камералармен жабдықталған. Қолмен басқарылатын кіші өтпелі камерада пайдалану үшін кішірек үлгілерге, құралдарға немесе қосалқы бөлшектерге қатаң басымдық беру керек. Бұл қымбат инертті газды үнемдей отырып, газды ауыстыру көлемін айтарлықтай азайтады және негізгі камераның қысымының бұзылуын азайтады.
2. 'Өлі көлемді' толығымен жою: Үлкен өтпелі камераға кіретін заттар қатаң 'вакуумды толтыру' циклінен өтуі керек. Көптеген операторлар жиі жіберетін қателік – ашылмаған герметикалық реагент бөтелкелерін, тығыз жабылған үлгі түтіктерін немесе ішкі құрылымы қуыс құрылғыларды тікелей өту камерасына қою. Бұл заттардың ішінде қалған ауа шаң сору кезінде сыртқа шыға алмайды. Негізгі камераға енгізіліп, ашылғаннан кейін негізгі камерадағы су мен оттегі деңгейі бірден көтеріледі. Сондықтан, өтпелі камераға кірер алдында мұндай заттардың қақпақтары немесе қақпақтары сүзгілеу кезеңінде ішкі ауаның толығымен шығарылуын қамтамасыз ету үшін босатылып, ашылуы керек.
II. Уланудың алдын алу үшін су мен оттегі бақылауы: Қолғап қорабына жоғары ұшқыш және кеуекті ылғалдылығы жоғары материалдарды тікелей енгізуге қатаң тыйым салынады.
Қолғап қорапшасындағы кіріктірілген желдеткіш үлкен айналым жылдамдығына ие болғанымен, тазарту колоннасына оралған мыс катализаторы мен молекулалық електің сыйымдылығы шектеулі.
1. Ылғалдылығы жоғары материалдар алдын ала кептірілуі керек: қарапайым сүрту қағазы, кәдімгі мақта тампондары, кейбір жоғары гигроскопиялық кеуекті ұнтақтар және талшықты материалдарды өңдеу алдында қорапқа тікелей салуға болмайды. Бұл құрғақ болып көрінетін заттар бөлме температурасында және қысымда қоршаған ортадан ылғалдың көп мөлшерін сіңіреді, бұл қорапқа әкелінген кезде шық нүктесінің тез көтерілуіне әкеледі. Бұл заттарды қорапқа кірмес бұрын сыртқы вакуумды кептіру пешінде жоғары температурада алдын ала кептіру керек.
2. Өте ұшқыш органикалық еріткіштерді қатаң бақылау: Химиялық синтезді жүргізгенде немесе қолғап қорабында аккумулятор электролиттерін дайындағанда, әртүрлі органикалық еріткіштермен жанасу сөзсіз. Көп мөлшердегі тығыздалмаған ұшпа еріткіштерді қорапта ұзақ уақыт бойы ашық қалдыруға болмайтынын атап өту керек. Айналымдағы ауа ағыны арқылы тазарту колоннасына тасымалданған бұл еріткіш булары молекулалық електің құрылымын оңай зақымдауы немесе катализатордың улануы мен істен шығуына әкелуі мүмкін, бұл тазарту материалдарының регенерация циклін айтарлықтай қысқартады. Камера ішінде қолданғаннан кейін барлық еріткіштер дереу жабылып, қатайтылып, тот баспайтын болаттан жасалған сөреде белгіленген жерде сақталуы керек.
III. Физикалық және химиялық сақтық шаралары: қолғап қорапшасын және жоғары сезімталдықты қолғаптарды дәл қорғау
Қолғап қорапшасының негізгі корпусы қалыңдығы шамамен 3 мм 304 баспайтын болаттан және берік құрылымды қамтамасыз ететін шамамен 8 мм шыңдалған қауіпсіздік шынысынан жасалғанымен, зертхана қызметкерлеріне арналған жұмыс интерфейсі толығымен қалыңдығы 0,4 мм бутил резеңке қолғаптарға негізделген. Бұл жұқа тосқауыл камера ішіндегі заттарды өңдеуді талап етеді:
1. Өткір құралдарды физикалық оқшаулау: камерада қолданылатын қайшы, скальпель, пинцет, металл парақ немесе шприц инелер сияқты үшкір заттар пайдаланылмайтын кезде қорғаныс қақпақтарымен жабылуы немесе көп деңгейлі сөрелерге ұқыпты орналастырылуы керек. Шашырауға қатаң тыйым салынады. Жұмыс кезінде кездейсоқ тесулер бірден сыртқы ауаның үлкен ағынын тудыруы мүмкін, бұл эксперименттік үлгілерді жарамсыз етеді және оператордың жеке жарақатына әкелуі мүмкін.
2. Коррозиялық химиялық заттарды дәл жабу: коррозияға төзімділікті арттыру үшін 304 тот баспайтын болаттың ішкі беті әдетте майлы қабықшамен өңделгенімен, күшті қышқылдар, күшті сілтілер немесе өте ұшқыш галогендер әсер еткенде коррозия мен тот басу қаупі әлі де бар. Бұл химиялық заттарды коррозияға төзімді тефлон контейнерлерде сақтау керек. Сонымен қатар, бөлім кеңейтілген функционалдылық үшін қосалқы интерфейстермен жабдықталғандықтан, қышқыл немесе сілтілі газдардың шамадан тыс жоғары концентрациясы интерфейс фланецтерінің металл тығыздағыш сақиналарын оңай тоттандырып, аздап ағып кетуіне әкеледі. Сондықтан, қолданылатын коррозиялық материалдардың мөлшерін дәл бақылау керек, ал герметизацияны қолданғаннан кейін дереу орындау керек.
IV. Қысым мен ауа ағынының тепе-теңдігі: камерадағы көлем мен ағын өрісінің күрт өзгеруіне жол бермеу
Қолғаптың стандартты жүйелері жұмыс қысымын сәл оң немесе теріс диапазондағы қатаң бақылау үшін интеллектуалды PLC және аяқ қосқыштарын пайдаланады. Жүйе өте сезімтал; +/- 16 мбардан асуы жабдықтың өзін-өзі қорғау бағдарламасын іске қосады.
1. Қысымның кенет өзгеруінің алдын алу: Камера ішінде қысымды газ көздерін пайдалану, айтарлықтай жылу немесе көп мөлшерде газ тудыратын химиялық реакцияларды жүргізу немесе үлкен, дұрыс емес пішінді заттарды өте жоғары жылдамдықпен жылжыту камерадағы жергілікті немесе жалпы қысымның күрт ауытқуына әкелуі мүмкін. Операциялар жұмсақ болуы керек және газдың пайда болуымен байланысты реакциялар дабылдың іске қосылуын және клапанның автоматты жабылуын болдырмау үшін қысымды тұрақтандыру немесе сіңіру құрылғыларымен жабдықталуы керек.
2. Кедергісіз газ сүзгілерін ұстау: камера ішінде тазалықтың жоғары стандартын сақтау үшін қолғап қораптарында әдетте газ кірісі мен шығысында 0,3 мкм жоғары тиімді бөлшектер сүзгілері болады. Камера ішінде заттар мен сөрелерді орналастырған кезде осы екі газ кіретін жерді болдырмау керек. Фильтрдің алдына ауа ағынына кедергі келтіретін реагенттер жинақтарын, жабдықты, аспаптарды немесе басқа заттарды қоймаңыз. Бұл камерада өлі аймақтарды жасайды, бұл локализацияланған су мен оттегі деңгейінің жоғарылауына әкеледі және жалпы эксперименттің параллельділігіне әсер етеді.
V. Қорытынды
Өте таза, инертті орта қолғап қорабы салада '30% жабдық, 70% басқару' ретінде танымал. <1ppm шегін түсінуден бастап, үлкен/кіші өтпелі камералардың эвакуациялау және желдету жұмыстарын стандарттауға, бутил қолғаптарын және камералық қысымды мұқият басқаруға дейін, камераның ішіндегі заттарды қатаң өңдеудің әрбір қадамы - бұл камераның қызмет ету мерзімін ұзарту, тасты зерттеу. газды тазарту жүйесі және зертханалық қауіпсіздікке кепілдік береді.
