加熱要素によってCNTの収率が低下するのを防ぎましょう
クラス100のクリーンルームで作業したことがある人なら、その厳しさは分かるでしょう。たった一粒のほこりでも、大きな問題になります。カーボンナノチューブを製造する際には、さらに厳しい条件が求められます。なぜなら、極端な高温が必要だからです。
問題は、一般的な加熱要素は汚染物質を放出したり、破片が出たりしてしまうことです。これは、CNTの収率を下げる原因となります。
そのため、私たちは高純度の合成石英製の赤外線ランプを使用しています。破片も出ず、予期せぬ問題もありません。純粋な熱だけが得られます。
なぜ石英を選ぶのか
私たちは、適当なガラスではなく、高純度の石英を使用しています。なぜなら、高温になっても分解したり、不純物が漏れ出したりしないからです。
このランプは短波長の赤外線を放出し、サブストレートに直接作用します。これにより、温度を素早く上昇させることができ、チャンバー内の空気全体を加熱する時間を節約できます。つまり、実際に加熱が必要な部分のみを加熱するのです。
また、ランプの内部のフィラメントがしっかりと封じ込められているため、内部の粒子が生産エリアに漏れ出ることはありません。さらに、表面の化学的性質が安定しているため、ナノチューブを成長させる際に使用される微量のガスと反応することもありません。
クリーンな環境を維持する（そしてガラスを壊さないために）
「ゼロ汚染」の環境を維持するために、不要なものはすべて排除しました。有機系の接着剤や安価な接着剤は使わず、耐熱性のある物理的な密封方法を採用しています。シンプルです。
ただし、出力密度については注意が必要です。これらのランプは非常に強力です。すぐに最大出力に設定してしまうと、熱応力が発生し、ガラスが破損する可能性があります。
ガラスを傷つけないようにしましょう。
段階的に出力を上げることをお勧めします。そうすれば安全です。また、空気の流れにも注意しましょう。出力を強く設定しすぎて空気の流れが悪くなると、局部的に高温になり、製造装置が損傷する可能性があります。信じてください、そんなことにはなりたくないでしょう。
既存のIRアレイに取り付ける方法
これらのランプは、既存のIRアレイに簡単に交換できるように設計されています。サイズを小さくしているので、狭い真空チャンバーや大気中でのCVD装置にも取り付けられます。
石英はより多くのエネルギーを通過させるため、より多くの熱がナノチューブに伝わり、部屋に漏れ出る量は少なくなります。そうすれば、クリーンルームの換気システムも余計な負担をかけずに済みます。