Правильная настройка температуры для роста углеродных нанотрубок
При производстве углеродных нанотрубок легко потерять контроль над мощностью источника света. Но дело в том, что не имеет значения, сколько энергии поступает в систему, если она вообще не достигает поверхности кристалла. Не нужно больше мощности – нужен более эффективный способ направления этой энергии.
Именно поэтому мы используем отражатели, покрытые золотом. Это помогает избежать потерь энергии.
Почему именно золото?
Если использовать обычные кварцевые нагреватели, значительная часть энергии будет теряться на стенках камеры. Это как пытаться нагреть комнату с открытым окном. Мы заменили их на нагреватели с покрытием из высокочистого золота. Почему? Потому что золото прекрасно отражает инфракрасное излучение обратно туда, где оно должно находиться. Оно превосходит алюминий или полированную сталь в этом отношении.
Вместо того чтобы нагревать всю вакуумную камеру, фотоны направляются прямо на поверхность кристалла. Это позволяет более точно контролировать температуру. К тому же система охлаждения работает менее интенсивно, и температура достигается гораздо быстрее.
Какие есть недостатки?
Нельзя просто поставить отражатель и забыть обо всем. Необходимо соответствовать мощности лампы форме отражателя. Обычно мы используем источники коротковолнового инфракрасного излучения. Они лучше проникают через газовую среду и более эффективно воздействуют на поверхность кристалла.
Но есть один важный момент: необходимо очень точно правильно расположить отражатель. Поскольку золото так хорошо концентрирует тепло, даже небольшое смещение может привести к образованию «горячих точек». В одну минуту вы получаете качественные нанотрубки, а в следующую – на поверхности кристалла появляются повреждения. Убедитесь, что крепления отражателя закреплены надежно.
Преимущества
Лучшее то, что можно достичь нужной температуры при гораздо меньшей мощности. Счета за электроэнергию сокращаются, а само устройство работает в более прохладных условиях. Кроме того, это предотвращает тепловые колебания в камере, что облегчает поддержание стабильной температуры. Просто сохраняйте золотые поверхности чистыми. Небольшое количество пыли или окисления может снизить эффективность отражения света. Если все будет чисто, устройство будет работать как надо.