अपने वेफरों को साफ रखना – CNT हीटरों की सुरक्षा संबंधी वास्तविकताएँ
यदि आप कार्बन नैनोट्यूबों के निर्माण में काम कर रहे हैं, तो आपको इस प्रक्रिया के बारे में पता ही होगा। ऐसी प्रक्रियाओं में उच्च-तीव्रता वाली इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग किया जाता है, जिससे रासायनिक वाष्पों का निर्माण होता है। लेकिन जब इन लैंपों पर अधिक भार डाला जाता है, तो स्थिति खतरनाक हो सकती है।
यहाँ एक भयावह स्थिति हो सकती है – लैंप फट सकता है। ऐसी स्थिति में क्वार्ट्ज के टुकड़े एवं हैलोजन गैस वेफरों पर गिर जाते हैं… यह तो तुरंत ही एक आपदा है। ऐसी स्थिति में पूरा उत्पादन बर्बाद हो जाता है।
आखिर ऐसा क्यों होता है?
आमतौर पर यह थर्मल स्ट्रेस के कारण होता है। यदि क्वार्ट्ज की सतह असमान रूप से फैलती है, या उसमें कोई छोटी-सी खामी होती है, तो उसके अंदर का दबाव बढ़ जाता है।
इसे रोकने हेतु हम उच्च-शुद्धता वाले कृत्रिम क्वार्ट्ज का उपयोग करते हैं। इसका थर्मल विस्तार गुणांक कम होता है… यानी यह अधिक दबाव को सह सकता है। ऐसे में यह उच्च तापमान एवं ठंडक की स्थितियों को भी सह सकता है।
सुरक्षा उपाय
लेकिन हम केवल काँच पर ही भरोसा नहीं करते… यह तो एक जोखिम ही है।
हम हीटर एवं वेफर के बीच एक भौतिक बाधा लगाते हैं… जैसे कि उच्च-पारगम्यता वाला क्वार्ट्ज स्लीव या विशेष शील्ड। इसे एक “बीमा पॉलिसी” के रूप में ही समझें… यदि लैंप फट जाता है, तो यह शील्ड उसके टुकड़ों को वेफरों तक पहुँचने से रोक देता है।
हम विद्युत कनेक्टरों पर भी ध्यान देते हैं… यदि कोई कनेक्टर सही तरीके से लगा न हो, तो वहाँ ऊष्मा उत्पन्न होती है… ऐसी स्थिति में क्वार्ट्ज की सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है। परिशुद्ध रूप से निर्मित कनेक्टरों का उपयोग करके हम ऊष्मा को सीधे फिलामेंट तक ही सीमित रखते हैं… ताकि ट्यूब के अंतों तक ऊष्मा न पहुँचे।
आदान-प्रदान
लेकिन इसके लिए हमें थोड़ा नुकसान उठाना ही पड़ता है… शील्ड लगाने से थोड़ी ऊष्मा बर्बाद हो जाती है। यह बहुत ज्यादा नहीं है, लेकिन फिर भी यह एक नुकसान ही है।
इसकी भरपाई हेतु हमें लैंप की शक्ति बढ़ानी होगी, या लैंप को वेफर के और करीब रखना होगा। अपनी कूलिंग प्रणाली पर भी ध्यान देना आवश्यक है… ताकि अतिरिक्त ऊष्मा को संभाला जा सके।
अपने वेफरों की सुरक्षा हेतु यह थोड़ी कीमत तो चुकानी ही पड़ती है।