第二十一章 真空鍍膜(下)(1/2)
空氣泵發出一聲巨響,隨後傳來「咣咣咣」的聲響。
許秋嚇的一激靈,朝後縮了一下身子。
等了一會兒,他感覺沒什麼危險,便上前檢查空氣泵。
「看著沒有問題啊。」他向學姐道。
「確實沒問題,這是正常情況。現在是發動機在通過曲軸,驅動活塞向儲氣筒內打氣,等到儲滿氣後,就會自動停下。」
陳婉清試圖繃住臉上的笑容,但是沒有成功,還是笑了出來。
「學姐你是故意的吧。」許秋做出一副憤慨的樣子。
「怎麼會呢,我是那樣的人嘛。」陳婉清笑道。
許秋搖了搖頭,回到總控台,繼續實驗。
他打開總控開關,膜厚儀的數顯屏幕亮起。
許秋先檢查膜厚儀的參數是否設置正確,包括靶材名稱、密度和Z因數等。
膜厚儀的原理並不是直接測量膜厚,而是通過間接法計算得到。
在蒸鍍過程中,靶材分子到達晶振片處,會產生電信號,經過擬合計算可將電信號轉化為蒸鍍速率,最後將速率與時間相乘得到膜厚。
調好膜厚儀後,數顯屏幕上顯示:
蒸鍍材料為鈣,速率為0.00埃每秒,膜厚為0.00埃。
同時,許秋觀察到總控台上面有兩個氣壓計,可以實時監測蒸鍍艙內的壓強。
其中一個示數為一個大氣壓,即1.0E5帕,另外一個則處於未工作狀態。
「為什麼要安裝兩個氣壓計呢?」許秋疑惑道。
「兩者的壓強測定範圍不同,前者約為0.1到10000帕,後者約為十的負六次方到1帕。」陳婉清道,隨後又補了一句:
「準備工作都好了,開始抽真空吧。」
許秋點點頭,按下機械泵的啟動鍵,同時打開超真空擋板閥,又是一陣轟鳴聲傳來。
「蒸鍍操作的噪音有點大啊。」習慣了之前安靜實驗環境的許秋,忍不住吐槽道。
「是啊,不過慢慢你就會適應的。」陳婉清道。
機械泵啟動後,氣壓計的示數快速減小。
從1.0E5,迅速變為3.2E4,然後是8.9E3,直至1E3帕左右,下降速度才開始變慢。
過了兩分鐘左右,壓強終於降至20帕以下,許秋關閉超真空擋板閥,打開分子泵。
分子泵的轉速要從0逐漸加速至27000r.p.m.後,它才可以正常工作,約需要耗時10分鐘。
待分子泵運轉平穩後,許秋打開束源爐擋板,然後啟動束源爐的升溫控制裝置。
裝置的屏幕上顯示有束源爐當前溫度和設定溫度,分別為27和30攝氏度。
他打開設定界面。
這塊屏幕採用的是計算器上那種「日」字型的顯示方法,主要用於數字顯示,所以顯示出來的字母都很抽象。
還好都是常用的單詞,許秋花了點時間弄明白每個參數的意義後,手動設定升溫程序:
SP1 30
RATE 30
TIME 60
SP2 400
RATE 30
TIME 3
SP3 520
RATE 20
TIME 100
第一階段,以30攝氏度每分鐘的速率升至30攝氏度,等待60分鐘;
第二階段,以30攝氏度每分鐘的速率升至400攝氏度,等待3分鐘;
第三階段,以20攝氏度每分鐘的速率升至520攝氏度,等待100分鐘。
確認無誤後,他長按啟動鍵,啟動程序。
升溫程序需要跑一個多小時。
在此期間,許秋向學姐請教了真空系統的工作原理。
陳婉清講解道:「機械泵,最多只能將艙內壓強降至零點幾帕,必須使用分子泵才能將壓強降低至十的負五次方帕這個數量級,從而達到蒸鍍實驗所需的最低真空度要求。
分子泵只能在低壓強下使用。所以在壓強大於20帕時,採用超真空擋板閥,阻隔分子泵和蒸鍍艙連接;當壓力低於20帕時將其關閉,再使分子泵和蒸鍍艙連通。
分子泵啟動後,還需要較長的時間,才能使蒸鍍艙內壓強達到1E-5級別。
這個時間在半小時至一個半小時之間。
如果一個半小時過後仍無法達到這個真空度,通常有兩種情況。
一種是體系氣密性不好,比如在關艙門時,門縫處夾了一個塑膠袋;
另一種情況是艙體內蒸鍍殘留物過多,需要清理。」
雖然系統里也有影像資料供許秋學習,但他覺得還是聽學姐講解更好一些。
主要是兩個人站一起,一直不互動也蠻尷尬的。
……
一小時後。
真空計示數達到5.2E-5帕,升溫程序也進入第二階段,一切正常。
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