Der Kauf von Rohstoffen mit hoher Purity ist für die Herstellungsqualität von entscheidender Bedeutung. Wie wir mit unseren Materialien, Werkzeugen und Geräten umgehen, ist ebenso wichtig. Beispielsweise verbessert die ordnungsgemäße Reinigungsgaszylinderanschlüsse, das ordnungsgemäße Füllen von Reagenzblasen und die ordnungsgemäße Reinigungsröhrchen die Faserausbeute.
Wenn Sie ein MCVD -Operator sind, erkennen Sie sicher, dass die Zeit und die Aufmerksamkeit für jeden Vorbereitungsschritt Probleme später im Herstellungsprozess verhindern. Probleme wie Ablagerungsblasen, Rußkollektorgelenkblasen oder Risse und Faserfestigkeitsprobleme können verhindert werden. In den folgenden Absätzen werden wichtige Vorbereitungsschritte und Tipps enthalten, von denen ich hoffe, dass Sie die Reproduzierbarkeit und die Fasererträge verbessern können.
Der Quarzrohrreinigungsprozess
Die ordnungsgemäße Reinigungsablagerungsrohranbaugruppen (miteinander verschmolzenes Rohr- und Verlängerungsröhrchen), um Verunreinigungen von der inneren und externen Oberfläche zu entfernen, erhöht die Faserfestigkeit und verhindern die Bildung von Blasen während der Ablagerung.
Der Rohrreinigungsprozess ist ein kritischer Bestandteil Ihrer Vorbereitung. Unternehmen wie SG-Steuerung bieten Röhrchen-Reinerungsmaschinen mit programmierbaren Zyklen an. Der erste benötigte Zutat ist eine hohe Puritätsquelle von entionisiertem Wasser für Spülenzyklen. In der Regel stellt ein 18-Megohm-Reinheit des entionisierten (DI) Wassers sicher, dass es keine wirkungsvollen Verunreinigungen gibt.
MCVD-Operatoren wenden verschiedene Ansätze für den Röhrenreinigungsprozess an. Ich finde, dass die Verwendung des ersten Reinigungsschritts zum Entfernen von Metallic -Verunreinigungen gut funktioniert. Wenn Sie zuerst zu HF etch würden, können Sie das Glas um die metallische Unreinheit ätzen, es aber nicht unbedingt entfernen. Wenn Sie nur HF Ätze, können einige metallische Verunreinigungen bestehen. Für den ersten Schritt kann Aqua Regia verwendet werden - ein Säuremisch aus Salzsäure, Salpetersäure und Wasser. Ein typischer Säurereinigungszyklus beträgt 30-60 Minuten mit Aqua Regia, um die typischen metallischen Verunreinigungen zu entfernen, gefolgt von einer DI-Wasserspülung. Möglicherweise möchten Sie die Zeit je nach Prozess anpassen.
Der nächste Schritt besteht darin, die Glasoberflächen zu ätzen und die Innen- und Außenseite zu reinigen. Die meisten MCVD -Operatoren verwenden Hydrofluorsäure. Eine Konzentration von 15% für 30-60 Minuten ist ein guter Ausgangspunkt. Möglicherweise möchten Sie die Zeit und die Konzentration für Ihren Prozess anpassen. Folgen Sie diesem Ätzzyklus mit einer endgültigen DI -Spülung und trocken mit Stickstoff, um das Spott von Wasser zu verhindern.
Normalerweise wird eine wöchentliche Versorgung mit Röhrchen gereinigt und muss in einem sauberen Schrank gelagert werden, um eine Kontamination zu verhindern. Der Schrank befindet sich in der Regel in einem sauberen Luftraum, oder das Schrank wird mit gefiltertem Stickstoff gespült, um einen Kabinetts -positiven Druck aufrechtzuerhalten.
Für Ihre schnelle Referenz finden Sie eine Checkliste der oben beschriebenen Schritte:
- Quarzrohrreinigung
- 18-Megohm di Rinse
- 30- bis 60-minütige Aqua Regias Acid Cleaning (HCL, HNO3 und H2O)
- Di Spülung
- 30 bis 60 Minuten 15% HF Ätz (guter Ausgangspunkt)
- Di Spülung
- Stickstofftrocknung
- Röhrchenlagerung
Laden des Rohrs auf die Drehmaschine
Die endgültige Rohrvorbereitung für die ersten Ablagerungspässe wird durchgeführt, sobald das Rohr auf die Drehmaschine geladen ist. Zunächst wird das Ablagerungsrohr durch das Spindelkabolen -Drehstock gesichert. Die Drehdichtung ist an das Eingangsverlängerungsröhrchen (zuvor am Ablagerungsrohr fusioniert) angebracht. Während das Drehen der Drehmaschine bei ungefähr 40-50 U / min sollte das Rotationsdichtungsverlängerungsröhrchen nur eine geringe Menge an Runout aufweisen, um die Versiegelungsbewegung, ein mögliches Anschluss und potentielle Röhre zu verhindern. Wenn ein erheblicher Auslauf vorhanden ist, sollte der Griff ausgestrahlt werden, bevor Sie mit dem Setup fortfahren. Wenn dies nicht korrigiert wird, kann dies während des Ablagerungsprozesses zu Problemen führen, die möglicherweise zu einem verlorenen Fertigungsversuch führen.
Anfängliche Ablagerungsrohrgladung
Die anfängliche Ablagerungsrohrausrichtung wird durchgeführt, um den Runout zu minimieren. Wenn Sie einen Handbrenner bei niedriger Temperatur sorgfältig verwenden, wird das Verdampfglas an den Richtpunkten verhindert. Das Verschmelzen des Ablagerungsrohrs mit dem größeren Rußskochenröhrchen erfolgt typischerweise mit positivem Innenrohrdruck. Das Glasgelenk wird während des Fusionsprozesses erweitert, um eine gleichmäßige Glasübergangsdicke zu bilden.
Ich möchte auf die anfängliche Räumung eingehen. Sie haben jetzt die Röhre in der Drehmaschine. Es ist an der Drehdichtung befestigt und das Endstockende hängt frei. Normalerweise erwärte ich das Kopfstockende sehr vorsichtig mit dem Handbrenner, während ich das Ablagerungsrohrende mit einem V-förmigen Graphitpaddel stütze. Möglicherweise müssen Sie mehrere Orte entlang des Rohrs begradigen.
Das Auspuffrohr ist in die Heckstock -Chucks geklemmt und sollte auch gerichtet werden, um den Runout zu beseitigen. Als nächstes verschmelzen ich das Ablagerungsrohr mit dem Auspuffrohr mit einem viel größeren Durchmesser und muss mit einem Graphit -Werkzeug gepaddelt werden. Das Drehdruckregelungssystem wird verwendet, um den internen Rohrdruck zu steuern, während Sie die Verbindung erwärmen und verschmelzen. Ich erweitere das Gelenk und lasse es langsam nach unten schrumpfen, um einen sehr allmählichen Übergang zwischen den beiden Durchmessern zu erreichen. Alle Dämpfe/Oxide, die nicht reagiert/verschmolzen werden, sind in Ihrem Wäscher erschöpft. Wenn Sie einen verdickten Gelenkbereich haben, können unfutige Oxide kondensiert und möglicherweise das Auspuffrohr und/oder Risse bilden. Wenn Sie sich die richtige Zeit für die ordnungsgemäße Fugen nehmen, können Sie verlorene Fertigungsläufe verhindern.
Der endgültige Rohrglad-/Stressablagerungsprozess
MCVD -Operatoren verwenden eine Vielzahl von Techniken für den endgültigen Röhrenglattprozess. Ich fand, dass das Glätten von der Rohrmitte in Richtung beider Enden gut funktioniert. Ich mag es, den Runout aus dem Rohrmittepunkt zu entfernen. Ich erhitzte zunächst die Spindelstock- und die Heckstockenden gleichzeitig mit einem Ende kühler und hält ein Graphit -Paddel am Mittelpunkt, bis der Röhrchen -Runout beseitigt ist. Ein Ende wird dann erhitzt (wobei die Mitte sehr leicht erhitzt wird), während ich das Paddel am Ende des ersten geraden Abschnitts halte, um den Runout zu beseitigen. Der Handbrenner wird dann an den letzten Graphit -Paddelstandort verschoben und das Paddel bewegt sich zum nächsten Richtpunkt, bis die Hälfte gerade ist. Diese Schritte werden für die andere Hälfte des Rohrs wiederholt.
Es gibt einen letzten Schritt, den ich als Stressabbau . Einige Spannungen haben sich möglicherweise während des Glattungsprozesses entwickelt. Wenn sich Ihr Brenner zunächst am Prozessstartpunkt erwärmt, könnte das Rohr durchhauen.
Um diese Möglichkeit zu verhindern, erwärke ich das Spindelstockende sehr warm und suche nach Röhrchen. Wenn das Absetzen auftritt, ist das Auspuffende leicht erhitzt, während das Spindelstockende zum Beseitigen des Runouts stützt.
Flammenpolitur
Der letzte Schritt vor dem ersten Abscheidungspass ist eine Hochtemperatur (~ 2000 Grad C) Flammenpolnchen. Die Politur wird typischerweise mit einem positiven Innenrohrdruck durchgeführt, um Schrumpfungen zu verhindern. Der polnische Schritt verdampft eine minimale Menge Glas von allen Oberflächen, um sicherzustellen, dass eine makellose Oberfläche vorliegt, um anfängliche Ablagerungsschichten abzulegen.
Ein hilfreicher Tipp: Fluorgas kann eingeführt werden, um die Glasdampfung (Entfernung der inneren Oberflächenschicht) zu unterstützen, um eine sehr saubere Oberfläche für die Ablagerung bereitzustellen. Zusätzlich zum Sauerstofffluss zur Druckregelung beschleunigt Fluorgas die Glasdampfung bei hohen polnischen Temperaturen. Dieser letzte Vorbereitungsschritt liefert eine makellose Oberfläche, um Ablagerungsprobleme wie Blasen und potenzielle schwache endgültige Faser zu verhindern.
Chemische Beulen
Sobald die chemischen Beulen auf ordnungsgemäßem Niveau und stabile Temperatur sind, kann die Dampfabscheidung beginnen. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass Ihre Bubbler -Temperaturregelung schnell auf Flussänderungen und Flüssigkeitsniveaus reagieren kann, um einen konstanten Dampfstrom für jeden Ablagerungs -Pass zu gewährleisten. Wenn sich die programmierte Durchflussrate von niedrig zu hohen oder chemischen Spiegeln erheblich sinkt, kann die Bubbler -Temperatur die Dampfaufnahmerate verringern und verringern.
Um dies zu verhindern, bieten Unternehmen wie SG -Kontrollen isotherme Eintauchheizungen für eine schnelle Reaktion auf einen chemischen Temperaturabfall. Diese Systeme kontrollieren den Temperaturabfall auf weniger als 0,3 Grad C mit einer vollständigen Temperaturrestabilisierung in nur wenigen Minuten. Diese isothermische Eintauchheizung und Temperatursonde befinden sich in Tauchrohren und messen die tatsächliche chemische Temperatur, nicht die Ölbademperatur. Diese Heizung reagiert auf jede Änderung des Thermometers des Tauchrohrs liest sich und kompensiert. Dieses zusätzliche Kontrollsystem kann die chemische Temperatur in weniger als 5 Minuten wiederherstellen (typischerweise ein Clearing -Pass). Diese hinzugefügte Bubbler -Funktion überwindet den Bubbler -Temperaturabfall aufgrund der latenten Verdunstungswärme. Zusätzlich werden Vapor-Pickup mit einer Wiederausgleichung entlang eines Abscheidungspasss eliminiert.
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