Optische Heizstrecke f. Nanopartikel-abscheider

Lichtheizer für Nanopartikel

Durch das Institut für Metallische Werkstoffe (IMW) wurde eine Anlage zur Erzeugung und Abscheidung von Nanopartikeln von verschiedenen Materialien angeschafft. Die erzeugten Partikel werden mit Hilfe von Vakuumstufen beschleunigt und treffen auf ein Zieltarget. Um die Partikel thermisch behandeln zu können, war eine zusätzliche Wärmequelle nötig.

Die Konstruktion der Wärmequelle erfolgte nach folgenden Hauptpunkten:

  • Die Energie muss in das Innere eines Vakuumrezipienten gebracht werden.

  • Die Hauptenergie der Heizstrecke soll sich in einem zylindrischen Bereich von zwei Zentimeter Durchmesser in der Hauptachse der Anlage bündeln lassen.

  • Die Energiezufuhr soll von 0%-100% stufenlos geändert werden können.

Als Lösung wurde eine Lichtheizung favorisiert, die außerhalb eines Glasrezipienten angebracht wird. Es befinden sich drei 1500Watt starke Halogenstablampen in einem Brennpunkt von elliptisch ausgeschnittenen Zylinderspiegeln (goldbeschichet), die sternenförmig um den Glaszylinder angeordnet sind. Die Verschiebbarkeit von Spiegel und Lampen erlauben in Zusammenhang mit der stufenlosen Dimmbarkeit der Lampen eine Änderung von Intensität und Ort des Wärmeeintrages im Rezipienten. Der fliegend gelagerte Glaszylinder dient als lichtdurchlässige Rezipientenwand. Eine spezielle Glas-Metall-Anschmelzung ermöglicht die vakuumtaugliche Anbindung an metallene Flansche und somit die Einbindung in den Hauptrezipienten. Durch diese Heizstrecke sollen Nanopartikel verschiedener Materialien vor dem Abscheiden auf einem Target thermisch behandelt werden.

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