Dehanskerom lukket sløyfe sirkulasjonssystem er i hovedsak et presisjon lukket sløyfesystem som integrerer gassrensing, sirkulasjonskraft og trykkkontroll. Dens kjerneformål er ikke bare å «fjerne luften», men å holde den inerte gassen inne i kammeret kontinuerlig sirkulerende og selvrensende, slik at vann- og oksygennivået kan holde seg på et ekstremt lavt nivå på <1 ppm på lang sikt. Mikrouna hanskeboks lukket sløyfesirkulasjonssystem består av fem driftstrinn: sirkulasjonskraft og gasslevering, urenhetsrensing, trykk- og ventillogikkkontroll, rensekolonneregenerering og overvåking-tilbakemeldingsregulering.
Trinn 1: Sirkulasjonskraft og gasslevering
Den lukkede kretssirkulasjonen er en fullstendig lukket krets. Arbeidsgassen er argon eller nitrogen med høy renhet, og en sirkulasjonsvifte med variabel frekvens fungerer som strømkilde for hele systemet. Mikrounas vifte har en strømningshastighet på 90 m³/h, mens forskjellige modeller kan gi høyere strømningshastigheter, som 145 eller 180 m³/h, etter behov. Viften trekker inert gass fra innsiden av hanskerommet og transporterer den gjennom rør i rustfritt stål til rensesøyleenheten. Etter rensing føres ren inert gass tilbake til hanskerommet og danner en lukket krets. Gassen sirkulerer bare i systemet i stedet for å slippes ut direkte til utsiden, noe som maksimerer bevaringen av inert gass med høy renhet.
Hanskerommets sirkulasjonsrør kan strekke seg til tilkoblede prosesskamre, slik at gassen inne i disse kamrene kan delta i sirkulasjonen samtidig og sikrer fjerning av vann og oksygen. Sirkulasjonssløyfen er utstyrt med pneumatiske vinkelventiler og integrerte magnetventiler. PLS-en slår automatisk ventilene på og av i henhold til driftsforholdene, og isolerer rensekolonnen under regenerering samtidig som den sikrer at hovedhanskerommets sirkulasjon fortsetter uavbrutt.
Trinn 2: Fjerning av vann og oksygen inne i rensekolonnen
Den blandede gassen som skyves av viften kommer inn i rensekolonnebeholderen, som er fylt med 5 kg kobberkatalysator og 5 kg molekylsikt. Gassen passerer først gjennom molekylsiktlaget, der den mikroporøse strukturen fysisk adsorberer vannmolekyler fra gasstrømmen, og fullfører dehydrering. Gassen strømmer deretter gjennom kobberkatalysatorlaget, hvor elementært kobber reagerer kjemisk med oksygen i gasstrømmen for å fjerne oksygen. Den rensede inerte gassen med høy renhet strømmer deretter tilbake gjennom rørene inn i hanskerommet, og reduserer vann- og oksygenkonsentrasjonen inne i kammeret.
Etter gjentatt sirkulasjon blir vann og oksygen inne i kammeret kontinuerlig fanget opp av fyllmaterialene, og vann- og oksygennivået synker gradvis til 1-ppm-området. Samtidig kan et 0,3 μm filter inne i hanskerommet filtrere pulver og støv fra den sirkulerende gassen, forhindre at fyllpulver føres tilbake inn i kammeret og forurense prøver.
Trinn 3: Koordinert trykk- og ventilkontroll
Det lukkede sirkulasjonssystemet er ikke helt stivt forseglet. Systemet overvåker kontinuerlig kammertrykket og opprettholder et lett positivt trykk. Drift av sirkulasjonsviften forårsaker trykksvingninger, slik at systemet automatisk tilfører en liten mengde inert gass for å kompensere for trykktap. Når trykket er for høyt, åpner systemet automatisk ventilen for trykkavlastning; når trykket er for lavt, utløses en alarm for å indikere et mulig tettingsproblem.
Trinn 4: Regenerering av rensekolonne for å gjenopprette rensekapasiteten
Etter kontinuerlig sirkulasjon blir molekylsilen mettet med adsorbert vann, mens kobberkatalysatoren i stor grad omdannes til kobberoksid, noe som reduserer rensekapasiteten. Systemet kobler rensekolonnen som skal regenereres fra hovedsirkulasjonssløyfen og introduserer en 5–10 % hydrogen/inertgassblanding. Rensekolonnen varmes opp, og hydrogenet reduserer kobberoksid tilbake til aktivt elementært kobber. Molekylsilen frigjør den adsorberte fuktigheten ved høy temperatur, og fuktigheten slippes ut av systemet med regenereringseksosgassen.
Etter at reduksjon og desorpsjon er fullført, stopper oppvarmingen og inertgass brukes til å rense og avkjøle rensekolonnen. Fyllmaterialene gjenvinner sin evne til å fjerne vann og oksygen, og ventilene bytter for å koble kolonnen til den lukkede sirkulasjonen igjen. Hele regenereringsprosessen styres automatisk av PLS-en og krever ingen manuell drift.
Trinn 5: Overvåking, tilbakemelding og lukket sløyferegulering
Prøvetakingsgrensesnitt er installert i lukket sløyferør. En vann- og oksygenanalysator tar kontinuerlig prøver av den sirkulerende gassen og gir sanntids vann- og oksygendata til PLS-en. Hvis vann- og oksygennivået stiger fordi materialer frigjør urenheter eller på grunn av tetningslekkasje, holder systemet viften på høy hastighet og øker sirkulasjonsstrømmen for å akselerere fjerning av urenheter. Når indikatorene forblir stabile og innenfor spesifikasjonene over en lengre periode, reduserer viften med variabel frekvens hastigheten for å redusere energiforbruket.
Mikrouna hanskeboks lukket sløyfesirkulasjonssystem er avhengig av inertgass som gjentatte ganger strømmer gjennom en lukket krets, rensemedier som kontinuerlig fanger opp urenheter, regenerering som gjenoppretter mediet etter metning, og sensorbasert tilbakemeldingsregulering. Sammen sikrer disse funksjonene at hanskerommet – og tilkoblede prosesskamre integrert med hanskerommet – kan opprettholde en høy renhet, vannfri, oksygenfri inert atmosfære på lang sikt.
