Isıyı doğru yere yönlendirmek: Karbon nanotüp üretimi
Eğer daha önce karbon nanotüplerle çalıştıysanız, ısı bölgelerini doğru şekilde ayarlamanın ne kadar zor olduğunu biliyorsunuzdur. Çoğu kişi standart konveksiyonel veya her yöne yayılan ısıtma yöntemlerini kullanır; ancak burada ciddi bir sorun vardır: Tüm vakum odası ısınır. Bu da israf demektir. Ekipmanın dış kısımları aşırı derecede ısınır ve bu da güvenlik açısından büyük bir tehlikedir. Ayrıca, makinenin aşırı ısınmasını önlemek için büyük soğutma sistemleri kullanmak zorunda kalılır.
Çözüm, kısa dalga boylu kızılötesi (IR) lambalar kullanmaktır.
Şöyle düşünün: Dirençli ısıtıcılar havayı ısıtmaya çalışır. Ancak kızılötesi radyasyon düz bir çizgide ilerler. Yansıtıcı optikler kullanarak ve lambanın geometrisini doğru ayarlayarak bu enerjiyi tam olarak ihtiyaç duyulan yere yönlendirebiliriz. Isı, katalizör ve karbon kaynağına ulaşır. Makinenin duvarları ise bu işlemden etkilenmez.
Ancak yüksek güçlü IR lambalarının dezavantajı, ısı yoğunluğunun çok yüksek olmasıdır. Eğer bu lambaları korumazsanız veya doğru şekilde yönlendirmezseniz, radyasyon substratınızdan geri seker ve makinenin gövdesine zarar verir. Bunu yönlendirici delikler kullanarak çözebiliriz. Bu basit bir çözüm olmakla birlikte büyük fark yaratır. Üretim bölgesi çok sıcak olsa bile ekipmanın dış kısmına dokunabilirsiniz.
Tabii ki her şey bu kadar basit değil.
Enerjiyi bu kadar yoğun bir şekilde odaklamak, keskin bir termal gradyan oluşturur. Bu da pozisyonlandırmanın tam olarak doğru olması gerektiği anlamına gelir. Eğer substratınız odak noktasından biraz bile saparsa, waf üzerinde eşitsiz bir büyüme meydana gelir. Mekanik montaj elemanlarında hata yapmamalısınız. Z ekseni üzerindeki küçük bir kayma bile ısı akışını değiştirir ve bu da tüm üretimin bozulmasına neden olabilir. Ayrıca, lambaların kendisine de dikkat etmelisiniz. Yüksek güçte çalıştırmak, zamanla filamentlerin buharlaşmasına neden olur. Sadece şansa bırakmayın; belirlenen periyotlarda lambaları değiştirmelisiniz. Uzun süreli üretim sırasında aniden meydana gelen güç düşüşünden daha kötü bir şey yoktur.