Mối quan hệ hợp tác mới giữa ANCORP và LOS Vacuum Products sẽ cho phép các nhà khoa học và kỹ sư tối ưu hóa các điều kiện chân không cho các quy trình của họ bằng cách khai thác các đặc tính của nhôm và titan
Khi khoa học và công nghệ tiếp tục phá vỡ các ranh giới mới, nhu cầu về môi trường chân không sạch hơn và dễ kiểm soát hơn có thể được điều chỉnh theo nhu cầu của từng ứng dụng ngày càng tăng. Cho dù đối với các thí nghiệm chính xác trong vật lý lượng tử hay sản xuất hàng loạt chip máy tính, các nhà khoa học và kỹ sư đang tìm kiếm thiết bị hiệu suất cao có thể đạt được điều kiện chân không cực cao (UHV) hoặc chân không cực cao (XHV) đồng thời hoạt động trong các giới hạn của ứng dụng. .
Trong khi các hệ thống chân không làm từ thép không gỉ tiếp tục là công nghệ được lựa chọn cho hầu hết các quy trình, các ứng dụng chuyên biệt yêu cầu điều kiện UHV hoặc XHV có thể được hưởng lợi từ các đặc tính do các vật liệu thay thế như nhôm và titan mang lại. Ví dụ, trong các trung tâm nghiên cứu có máy gia tốc hạt, nhôm đã trở nên phổ biến cho các hệ thống chùm tia vì nó tiêu tán bức xạ hiệu quả hơn thép không gỉ. Nó cũng giữ lại ít từ tính dư hơn, giảm thiểu bất kỳ ảnh hưởng nào có thể có đối với từ trường mạnh được sử dụng để điều khiển chùm tia.
Tom Bogdan, phó chủ tịch phát triển kinh doanh tại nhận xét: “Ngày càng có nhiều nhà khoa học và kỹ sư nhận thấy lợi ích của việc sử dụng nhôm và titan cho các quy trình UHV hoặc XHV của họ. ANCORP, nhà sản xuất buồng chân không, van và linh kiện có trụ sở tại Hoa Kỳ. “Các cơ sở khoa học quy mô lớn và cộng đồng R&D cung cấp môi trường phong phú cho các công nghệ tiên tiến này, trong khi khu vực thương mại cũng đang bắt đầu sử dụng nhôm để cải thiện các điều kiện quy trình cho sản xuất có độ chính xác cao.”
ANCORP thiết kế và sản xuất dòng thiết bị chân không của riêng mình, đồng thời cũng đã thành lập một cơ sở chuyên dụng để chế tạo các buồng tùy chỉnh từ thép không gỉ. Bây giờ công ty đã thành lập một quan hệ đối tác với Sản phẩm hút chân không LOS, chuyên chế tạo phần cứng chân không từ nhôm và titan, để cho phép khách hàng khai thác những vật liệu hiệu suất cao này trong các quy trình UHV và XHV của họ. Bogdan nhận xét: “Đây là sự hợp tác tuyệt vời giữa hai công ty tập trung vào việc cung cấp các giải pháp chân không hiệu suất cao cho khách hàng của họ. “LOS Vacuum sẽ được hưởng lợi từ khả năng kết nối với thị trường toàn cầu của chúng tôi, đồng thời chúng tôi thu được lợi ích từ việc bổ sung công nghệ độc đáo của họ vào danh mục sản phẩm của mình.”
LOS Vacuum Products được thành lập vào năm 2013 để thiết kế và chế tạo các buồng chân không dành riêng cho các ứng dụng UHV và XHV. Eric Jones, người sáng lập và chủ sở hữu của công ty cho biết: “Nhôm và titan đang trở nên phổ biến hơn để đáp ứng các yêu cầu ngày càng tăng về phát triển công nghệ sạch hơn và chính xác hơn. Trong khi nhu cầu ban đầu chủ yếu bắt nguồn từ cộng đồng nghiên cứu, Jones báo cáo sự quan tâm ngày càng tăng từ các nhà sản xuất thiết bị nhắm mục tiêu vào lĩnh vực bán dẫn, cũng như các thị trường mới nổi cho hệ thống y tế và sản xuất pin mặt trời. Ông nói: “Khi những công nghệ đó phát triển, môi trường chân không trở nên cực kỳ quan trọng.
Một ưu điểm chính của nhôm là nó nhanh hơn và dễ gia công hơn thép không gỉ, do đó mang lại sự linh hoạt hơn trong việc kết hợp các tính năng riêng biệt vào thiết kế. Khả năng dẫn nhiệt vượt trội của nó cũng cho phép buồng nhôm nóng lên nhanh hơn và đồng đều hơn, giúp đẩy nhanh quá trình nung chín cần thiết để đạt được các điều kiện UHV hoặc XHV. Jones giải thích: “Thép không gỉ cần phải nóng hơn nhiều để hấp thụ các phân tử khí và chất gây ô nhiễm khỏi bề mặt của buồng chân không, và điều đó đòi hỏi nhiều năng lượng hơn trong một khoảng thời gian dài hơn. “Nhôm giảm cả chi phí sở hữu và tác động đến môi trường, kết hợp với khả năng sản xuất nâng cao khiến nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho lĩnh vực bán dẫn.”
Trong khi đó, các buồng chân không làm từ titan cung cấp một lựa chọn tốt hơn cho các thí nghiệm trong vật lý lượng tử, vì độ bền và trọng lượng tăng thêm của chúng mang lại sự ổn định hơn cho các quá trình được hưởng lợi từ việc tạo ra sóng hài và cũng được ưa chuộng cho các ứng dụng cần loại bỏ bất kỳ từ tính nào. tín hiệu. Titan cũng hoạt động như một chất hút để hấp thụ hydro – một chất gây ô nhiễm phổ biến khi sử dụng thép không gỉ trong môi trường UHV hoặc XHV – cho phép các hệ thống chân không titan hỗ trợ các điều kiện XHV xuống khoảng 10–13 Torr.
Cho dù sử dụng nhôm hay titan, các điều kiện quy trình tốt nhất đều đạt được bằng cách sử dụng cùng một kim loại trong các đồ gá và phụ kiện được sử dụng để giao tiếp với hệ thống chân không. Điều đó bao gồm các mặt bích conflat được sử dụng rộng rãi để đảm bảo bịt kín không rò rỉ trong môi trường UHV và XHV, hoạt động bằng cách ép hai mặt kim loại cứng được gia công bằng các cạnh dao vào một miếng đệm kim loại mềm hơn. Điều này làm cho kim loại mềm hơn chảy ra và lấp đầy bất kỳ khuyết điểm cực nhỏ nào trên bề mặt kim loại cứng, tạo ra một lớp đệm có thể chịu được nhiệt độ và áp suất khắc nghiệt ở chế độ XHV.
ANCORP đã sản xuất các mặt bích conflat được làm hoàn toàn bằng thép không gỉ, trong khi LOS Vacuum sản xuất các phiên bản hoàn toàn bằng titan cũng như một số mẫu kết hợp thân nhôm với các mặt làm bằng thép không gỉ hoặc titan. Bogdan nhận xét: “Các thành phần chuyên dụng do LOS Vacuum chế tạo cho phép chúng tôi cung cấp một giải pháp độc đáo cho những khách hàng đã sử dụng nhôm hoặc titan cho hệ thống chân không của họ. “Chúng tôi đã chứng kiến những khách hàng sử dụng vòng đệm chữ O kép cho vỏ bọc của họ, nhưng vòng đệm kim loại với kim loại làm giảm sự thoát khí và mang lại một quy trình tốt hơn.”
Các thành phần lưỡng kim được chế tạo bằng kỹ thuật gọi là liên kết nổ, một quy trình hàn ở trạng thái rắn tạo ra liên kết cơ học chắc chắn chỉ dày vài micrômét. Điện tích nổ buộc các kim loại lại với nhau ở áp suất cực cao, khiến các lớp nguyên tử gần hai bề mặt trở thành plasma. Khi các kim loại va chạm, một tia plasma được đẩy dọc theo các bề mặt để tẩy sạch mọi tạp chất, trong khi hành vi giống như chất lỏng của các kim loại tạo ra một liên kết hình sóng đủ mạnh để chịu được các điều kiện UHV và XHV.
ANCORP hiện cung cấp một dòng sản phẩm tiêu chuẩn mặt bích và phụ kiện lưỡng kim do LOS Vacuum sản xuất, trong khi quy trình liên kết nổ cũng cho phép chế tạo các bộ phận đặt làm riêng từ hai kim loại khác nhau bất kỳ. Hai trong số các cấu hình tiêu chuẩn kết hợp đế nhôm với các mặt được làm từ các loại thép không gỉ khác nhau, trong khi một cấu hình khác nối mặt bích bằng titan với thân nhôm. Phiên bản thứ hai này có ưu điểm là loại bỏ bất kỳ vết từ tính nào và tránh các mối nguy hiểm về an toàn do bức xạ nền gây ra, và thậm chí có thể tiết kiệm chi phí hơn so với mặt bích bằng thép không gỉ. Jones nhận xét: “Nguyên liệu thô có thể đắt hơn nhưng mặt bích lưỡng kim làm từ thép không gỉ cần nhiều bước chế tạo hơn. “Đối với titan, quá trình liên kết ít phức tạp hơn và ít tốn kém hơn.”
Jones và nhóm của ông cũng đã có thể loại bỏ một trong những vật liệu xen kẽ thường cần thiết để chuyển từ kim loại này sang kim loại khác. Quy trình của họ loại bỏ nhu cầu về đồng, điều mà các nhà sản xuất chất bán dẫn đặc biệt muốn tránh. Jones nói: “Đó là một phần của dòng sản phẩm tiêu chuẩn. “Nó cắt giảm chi phí vật liệu và sản xuất, đồng thời giảm khả năng rò rỉ qua mặt bích.”
Là một phần của quan hệ đối tác, ANCORP cũng sẽ mở rộng khả năng chế tạo tùy chỉnh hiện có của mình để thiết kế và cung cấp các buồng chân không đặt làm từ titan hoặc nhôm. Trong giai đoạn thiết kế ban đầu, công ty làm việc chặt chẽ với khách hàng của mình để hiểu các yêu cầu cụ thể của họ và đề xuất công nghệ tốt nhất cho ứng dụng của họ. Bogdan nói: “Nếu một khách hàng có một quy trình đặc biệt bất thường hoặc đòi hỏi khắt khe sẽ được hưởng lợi từ việc sử dụng nhôm hoặc titan, chúng tôi sẽ nhờ Eric và nhóm của anh ấy tham gia để cung cấp một số chuyên môn chuyên môn. “Cùng với việc điều chỉnh thiết kế cho phù hợp với ứng dụng, chúng tôi cần đảm bảo rằng nhóm tại LOS Vacuum có thể sản xuất giải pháp theo các thông số cần thiết.”
Bogdan tự tin rằng việc bổ sung các khả năng chuyên biệt này vào sản phẩm công nghệ của ANCORP sẽ giúp mở ra các thị trường mới trong lĩnh vực R&D cũng như sản xuất chất bán dẫn. Ông nói: “Những giải pháp tiêu hao thấp này có thể mang lại lợi thế về quy trình thực sự trong một số ứng dụng. “Chúng tôi muốn cung cấp các tùy chọn này cho nhiều khách hàng hơn trong cộng đồng khoa học quốc tế, cũng như trong lĩnh vực thương mại.”
Trong khi đó, đối với Jones, quan hệ đối tác với ANCORP mang đến một cách để giới thiệu các kỹ thuật chế tạo chuyên dụng của công ty tới một lượng khách hàng lớn hơn nhiều. Ông nhận xét: “Chúng tôi vẫn là một công ty nhỏ tập trung vào việc cung cấp các giải pháp độc đáo cho các dự án cụ thể và chúng tôi không có nhiều quyền lực để kết nối với các khách hàng mới. “Mối quan hệ hợp tác với ANCORP sẽ cho phép chúng tôi đưa phạm vi sản phẩm và chuyên môn kỹ thuật của mình ra thị trường toàn cầu.”
