Higiena próżniowa Marcin Podstawski

Wprowadzenie   Głównym celem tworzenia próżni jest pozbycie się, a przynajmniej ograniczenie obecności cząsteczek gazów i par w instalacji   Proces czyszczenia ma na celu zredukowanie do akceptowalnego poziomu zjawiska desorpcji gazów z powierzchni lub wnętrza materiału z którego zbudowano instalację   Przy p < mbar głównym obciążeniem pompy są te gazy   Źródłami takich gazów mogą być zabrudzenia: smary, oleje (osadzone podczas produkcji) farby, atrament, rdza, odciski palców, para wodna (powolna desorpcja, przedmuchiwanie N 2 ) tlenki.

Projektowanie  Instalacja powinna być łatwa do rozkręcenia i czyszczenia modułów osobno  Należy unikać ślepych przestrzeni, szczelin, wadliwych spawów wirtualne przecieki i zatrzymanie środka czyszczącego  Możliwie najmniejsza powierzchnia wystawiona na próżnie

Materiały  Należy unikać materiałów porowatych desorpcja gazów absorpcja płynów czyszczących  Stosować jeden rodzaj materiału różne ciśnienia par (UHV) desorpcja jednego materiału na drugi pod wpływem środka czyszczącego

  Czyszczenie nie może powodować zniszczenia powierzchni oraz pozostawiać depozytów   Wybór procedury zależy od: procesu i ciśnienia pracy stanu czyszczonych materiałów rozmiaru, kształtu i wagi podzespołów poręczności aparatury bezpieczeństwa pracy ekonomii Wybór procedur

Metody   Czyszczenie mechaniczne   Czyszczenie strumieniowe   Moczenie   Wytrawianie   Sputtering   Pasywacja   Płukanie   Polerowanie   Maskowanie   Wygrzewanie   Suszenie

  Przedmuchiwanie mokrym szkłem (gorący pył szklany w strumieniu wodnym) usuwanie farb, tlenków i innych powłok matowi powierzchnię   Przedmuchiwanie suchym proszkiem np. Al 2 O 3 wymaga przepłukana wodą Czyszczenie strumieniowe

  Rzadko stosowane powoduje zrycie powierzchni powoduje zmianę wymiarów   Wymaga kolejnych procedur polerowanie odtłuszczanie przemywanie Wytrawianie

  Sputtering rozpylanie jonowe rozpylanie katodowe napylanie katodowe   Technika próżniowego osadzania półprzewodniki, płyty CD, przyrządy optyczne   Technika czyszczenia fizyczne usuwanie zanieczyszczeń zwykle używany Ar + Sputtering

  Mechaniczne rzadko stosowane w UHV pozostawia medium czyszczące na powierzchni   Elektrochemiczne pozwala uzyskać doskonałe własności antykorozyjne, ułatwia i podnosi skuteczność mycia oraz pomaga utrzymać w czystości przedmioty poddane polerowaniu miejsca niedostępne dla polerowania mechanicznego tańsze niż polerowanie mechaniczne usuwa mikronaprężenia Polerowanie

  Przyspiesza desorpcję gazów z powierzchni czyszczonej   Konieczne aby zejść poniżej ciśnień mbar   Prowadzone przy jednoczesnej pracy pompy   Często prowadzone przez 24 h w 300 o C   Typowe gazy usuwane tą metodą; CO, H 2, O 2, CH 4, H 2 O   Temperatura wygrzewania zależy od użytych materiałów (np. przy 300 o C - nie stosować uszczelek elastomerowych) Wygrzewanie

  Przez zamaczanie w środku czyszczącym, jego oparach lub obu jednocześnie   W oparach trichloroetanu lub trichloroetenu   Jeden z ważniejszych kroków czyszczenia   Może być wykonywane wielokrotnie   Wspomagane wytrząsarką ultradźwiękową   Po czyszczeniu powierzchnię przepłukać Odtłuszczanie

  Przywracanie powłoki tlenkowej   Przejście niektórych metali, w środowisku kwasów tlenowych lub ich soli, w stan w którym posiadają wyższy potencjał standardowy   Wykonywana często po procesie wytrawiania   Zabezpiecza aluminium i niektóre rodzaje stali nierdzewnej przed korozją   Często stosowany kwas azotowy lub fluorowodorowy Pasywacja

  Zabezpiecza powierzchnie przed środkiem czyszczącym   Chroni np. miejsce styku kołnierza z uszczelką   Stosuje się samoprzylepne taśmy Maskowanie

  Pod bieżącą wodą nie w każdym przypadku ze względu na obecność chlorków   Wodą demineralizowaną lub destylowaną przewodność < 10µS/cm   Zanurzanie w gorącej wodzie o temp. ok. 65 o C przyspiesza proces schnięcia Płukanie

Suszenie   Należy wykonać tuż po wyczyszczeniu   W strumieniu powietrza suchego czystego najlepiej gorącego   Wysuszoną cześć należy szybko zamontować lub zapakować

Pakowanie   Ważne podczas transportu dokładne spasowanie komponentów brak dostępu powierza   Należy wykonać tuż po wysuszeniu   Materiały: świeża folia aluminiowa arkusz polietylenu

Odzież ochronna   Rękawice lateksowe świeże brak obecności włókien   Osłona na głowę ochrona przed włosami

Mechaniczne usunięcie dużych zabrudzeń odtłuszczenie Płukanie wodą z kranu suszenie pakowanieinstalacja mbar0 mbar10 -6 mbar10 -8 mbar Odtłuszczenie parą Płukanie wodą z kranu suszenie pakowanieinstalacja Płukanie wodą destylowaną pakowanie instalacja suszenie Płukanie wodą destylowaną Płukanie wodą z kranu Moczenie w detergencie i wytrząsanie Wygrzewanie w próżni Elektro-polerowanie Wygrzewanie in situ w próżni 200 – 400 o C wyżarzanie odpompowywanie

Materiały niemetalowe Czyszczenie powierzchni ceramicznych: ceramika matowa wymaga stosowania rękawic wstępne czyszczenie mechaniczne nylonową szczotką moczenie w roztworze detergentu, zimnej wodzie i roztworze kwasu azotowego wszystkie procesy wspomagane wytrząsaniem w łaźni ultradźwiękowej płukanie suszenie w 1000 o C przez 8h Czyszczenie szkła: roztworem kwasu chromowego (trujący) środkami czyszczącymi na mokro (mniej toksyczne i łatwiej usunąć pozostałości przez przemycie wodą)

Literatura   ‘’Basic Vacuum Technology’’ A. Chambers, R. K. Fitch, B. S. Halliday   ‘’Technika wysokiej próżni’’ J. Groszkowski