Opis procesu technologicznego wytwarzania pasywnych detektorów promieniowania jonizującego na bazie glinianu litu



Podobne dokumenty
S Y S T E M Y S P A L A N I A PALNIKI GAZOWE

Metody wytwarzania elementów półprzewodnikowych

INSTRUKCJA OBSŁUGI POMPY PRÓŻNIOWEJ

Instrukcja obsługi. Wytwornica mgły. Wytwornica dymu ATMOSPHERE APS TM MAX APS TM MADE IN CANADA

Wentylator stojący z pilotem 4w1

Podstawy technologii monokryształów

KLIMATYZATORY MOBILNE DEDYKOWANE DO KAMPERÓW

INSTRUKCJA OBSŁUGI ZAMGŁAWIACZA MINI FOGGER VECTORFOG BY100

Zakład Fizyki Radiacyjnej i Dozymetrii Centrum Cyklotronowe Bronowice, Instytut Fizyki Jądrowej PAN

Technika 200 bar Tlen CONST ANT 2000

OGŁOSZENIE DODATKOWYCH INFORMACJI, INFORMACJE O NIEKOMPLETNEJ PROCEDURZE LUB SPROSTOWANIE

Systemy zabezpieczeń według normy IEC Agata Latała

Model solarny materiał szkoleniowy dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych

Multi Split Rotenso VERSU V26Vm 2,6kW

Załącznik nr. 1 do Zapytania Ofertowego - Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia

Instrukcja techniczna [ pl ]

instrukcja serwisowa Klimatyzatory system multi

I Wymagania techniczne dla projektowania:

INSTRUKCJA OBSŁUGI I KALIBRACJI oraz ZASADY BHP

Elektroniczne pompy liniowe

Instrukcja Techniczna Wodnej Kurtyny Powietrznej ZEFIR Typ: ACW 250

KLIMATYZATORY MOBILNE DOMOWE/BIUROWE KATALOG 2019 PL

Doświadczenia w eksploatacji gazomierzy ultradźwiękowych

LAURA 20/20 LAURA 20/20 F LAURA 20/20 T. Kocioł gazowy wiszący Instrukcja obsługi dla użytkownika

Fluorescencyjna detekcja śladów cząstek jądrowych przy użyciu kryształów fluorku litu

INSTRUKCJA SERWISOWA

NR KAT. PRODUKT MOC [kw] OPIS CENA [NETTO PLN] 0RGZ3AXA TP3 COND 65 18,0-65,0

ul.3 go Maja Zawiercie Instrukcja obsługi

Zestaw zacisków i przewodów hamulcowych Pojazd użytkowy Workman serii HD lub HDX OSTRZEŻENIE

Seria. TwinFresh Comfo R

K L I M A T Y Z A T O R Y M O B I L N E K A T A L O G P L

MPA W (DO 6500 M³/H) - Z NAGRZEWNICĄ WODNĄ

MPA-W z nagrzewnicą wodną

KLIMATYZATORY MOBILNE KATALOG 2017 PL

FRIALIT -DEGUSSIT Ceramika tlenkowa Bloki ślizgowe do procesów w ekstremalnych temperaturach

OPRÓśNIANIE, NAPEŁNIANIE I ODPOWIETRZANIE UKŁADU CHŁODZENIA SILNIKA

JEDNOStKI KASEtONOWE CZtEROStRONNE

Instrukcja użytkowania

4P Zdalny czujnik KRCS01-7B. Instrukcja montażu

NAGRZEWNICA ELEKTRYCZNA

INSTRUKCJA OBSŁUGI. Pilot zdalnego sterowania klimatyzatorów MSH- xx HRN1

VICTORIA 20, VICTORIA 20/20, VICTORIA 20/20 F. Kotły gazowe wiszące Instrukcja obsługi, czyszczenia i konserwacji dla UŻYTKOWNIKA

REDUKTORY I OSPRZĘT GAZOWY

TECHNICZNA SPECYFIKACJA

Poradnik instalatora VITOPEND 100-W

Urządzenie do pobierania gazu ZG 1.2.

INSTRUKCJA INSTALACJI I UŻYTKOWANIA

Klimatyzator pokojowy Rotenso Versu V50Vi/o 5,3kW R410A

Ogólne wytyczne RADWAG: Wymagane warunki środowiskowe: Wymagania dla pojedynczego stanowiska pomiarowego: 70 cm. 80 cm. 100 cm

INSTRUKCJA TECHNICZNA OBSŁUGI SYSCASSETTE KLIMAKONWEKTORY KASETONOWE

INSTRUKCJA OBSŁUGI AMC 09C

Infra Instrukcja obsługi. Instrukcja obsługi

STERYLIZACJA SPRZĘTU

Lista kontrolna przed uruchomieniem

Pompa ciepła do c.w.u. Supraeco W. Nowa pompa ciepła Supraeco W do ciepłej wody użytkowej HP 270. Junkers

Akceleratory elektronów przeznaczone do sterylizacji radiacyjnej. Jerzy Stanikowski

Szanowni Państwo, Z wyrazami szacunku. Zespół Vanstar

Osiągnięcia. Uzyskane wyniki

INSTRUKCJA OBSŁUGI. Kurtyna powietrzna z nagrzewnicą elektryczną

Zegar ścienny z kamerą HD

Konfiguracja połączenia VPN do sieci Akademii Morskiej

1. Kontroler bezprzewodowy: R51/CE i R51/E (Standard)

KARTA KATALOGOWA POMPY CIEPŁA BOSCH COMPRESS 4000 DW I 5000 DW CS4000DW FCI, CS4000DW FI, CS4000DW FCI, CS5000DW FCO

DELFIN RAIN ZBIORNIKI NA WODĘ DESZCZOWĄ

Ekspres do kawy ze spieniaczem do mleka

Poradnik instalatora VITOPEND 100-W

Wyznaczanie współczynnika przewodnictwa

KLIMATYZATORY 2013/2014 WHIRLPOOL KLIMATYZATORY

Żelazko ceramiczne z generatorem pary (2250 W)

Zestaw układu wydechowego Koparka do rowów RT1200 OSTRZEŻENIE

AD24SS1ERA(N) 1U24GS1ERA AD18MS1ERA 1U18FS2ERA(S) AD24MS2ERA 1U24GS1ERA AD48HS1ERA(S) AD36NS1ERA(S) 1U36HS1ERA(S) AD60HS1ERA(S) 1U60IS2ERB(S)

Rekuperatory Lossnay LGH-RX5 do budownictwa pasywnego i energooszczędnego

STACJA ODZYSKU FREONU VRR12A/MRB

ĆWICZENIE WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK POMPY WIROWEJ

WFS Moduły Numer zamów

Instrukcja obsługi Sterownik przewodowy (uproszczony) CZ-RE2C2 CZ-RELC2

Przecinarka plazmowa Stamos Selection S-PLASMA 85CNC S-PLASMA 85CNC Plasma Cutter CNC

LAURA 20 LAURA 20 F LAURA 20 A LAURA 20 AF. Kocioł gazowy wiszący Instrukcja obsługi dla użytkownika

INSTRUKCJA MONTAŻU I OBSŁUGI RIMINI, JESOLO (PL )

AD24SS1ERA(N) 1U24GS1ERA AD12MS1ERA 1U12BS3ERA AD18MS1ERA 1U18FS2ERA(S) AD24MS2ERA 1U24GS1ERA AD48HS1ERA(S)

WZORU UŻYTKOWEGO. [21J Numer zgłoszenia: Data zgłoszenia:

PL B1. SOLGAZ SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Dzierżoniów, PL BUP 22/04. STANISŁAW SZYLING, Dzierżoniów, PL

Ćwiczenie 6. Wyznaczanie parametrów eksploatacyjnych kolektora słonecznego

Klimatyzator ścienny Mitsubishi Economy MSZ-HJ50VA 5,0kW

VIESMANN. Instrukcja montażu. Palnik promiennikowy MatriX. dla wykwalifikowanego personelu

Instrukcja użytkowania

NAGRZEWNICE ELEKTRYCZNE LEO EL 23 LEO EL 23

INSTRUKCJA OBSŁUGI. Zegar ścienny szpiegowski z kamerą HD OctaCam (PX3788)

Technologia Godna Zaufania

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY 1)

Pilot zdalnego sterowania klimatyzatorów MSH- 24 HRN1 INSTRUKCJA OBSŁUGI

ReoAmbulator ROBOT DO TERAPII CHODU

SPRAWOZDANIE MERYTORYCZNE DOTYCZĄCE PROJEKTU NR IP

SERIA GSE DANE OGÓLNE. nabilaton.pl

INSTRUKCJA INSTALACJI I UŻYTKOWANIA Kurtyn powietrznych PYROX LGW, LGWL

PILOT ZDALNEGO STEROWANIA

ELOKON Polska Sp. z o.o. Bezpieczeństwo pracy przemysłowych urządzeń do procesów cieplnych

Konfiguracja połączenia VPN do sieci Akademii Morskiej

Transkrypt:

Opis procesu technologicznego wytwarzania pasywnych detektorów promieniowania jonizującego na bazie glinianu litu Wojciech Gieszczyk Raport sporządzony w ramach czwartego etapu Umowy o Dzieło Autorskie nr 278 z dnia 06.05.2015 r. Spis treści: 1. Wstęp... 2 2. Opis zaproponowanego układu cieplnego... 2 3. Procedura uzyskiwania atmosfery ochronnej... 4 4. Profil grzania układu... 7 5. Procedura inicjowania procesu wzrostu kryształów glinianu litu... 8 6. Procedura finalizacji procesu wzrostu kryształów glinianu litu... 9 7. Profil chłodzenia układu... 9 8. Uwagi końcowe... 10 1

1. Wstęp Celem niniejszego raportu jest wskazanie optymalnych parametrów procesu wytwarzania detektorów promieniowania jonizującego na bazie glinianu litu, techniką mikrowyciągania, poprzez dobór odpowiednich elementów układu cieplnego oraz określenie takich parametrów procesu, jak profil nagrzewania, prędkość wzrostu, czy profil chłodzenia układu. Detektory promieniowania jonizującego na bazie glinianu litu wytwarzano na stanowisku do wzrostu monokryształów techniką mikrowyciągania w Zakładzie Fizyki Radiacyjnej i Dozymetrii Instytutu Fizyki Jądrowej (IFJ) PAN w Krakowie. W skład stanowiska wchodzą trzy zasadnicze elementy: piec indukcyjny firmy Cyberstar, generator średnich częstotliwości o mocy 20 kw oraz dedykowany układ chłodzenia. Stanowisko przedstawione zostało na poniższym zdjęciu. 2. Opis zaproponowanego układu cieplnego Dobór odpowiednich elementów układu cieplnego ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia właściwych warunków termicznych podczas procesu wzrostu. W skład układu cieplnego, zaproponowanego do produkcji pasywnych detektorów promieniowania jonizującego na bazie glinianu litu, techniką mikrowyciągania, wchodzą następujące elementy: a. Zarodek krystalizacji (LiAlO 2 ) osadzony na pręcie ceramicznym za pomocą kleju wysokotemperaturowego 2

b. Rura ceramiczna R3 stanowiąca podest dla całego układu cieplnego c. Dwie podkładki ceramiczne (ø = 82 mm i ø = 25 mm) z wyżłobieniami (seria produkcyjna 03.2014) d. Dogrzewacz: grafitowy z powiększonym mechanicznie otworem e. Tygiel irydowy z pokrywką irydową 3

f. Cztery ceramiczne rury izolacji termicznej: i. Wewnętrzna: ø = 35 mm z pokrywką ii. Średnia węższa: ø = 55 mm z pokrywką iii. Średnia szersza: ø = 66 mm zamknięta od góry (tygiel) iv. Zewnętrzna: ø = 80 mm zamknięta od góry (tygiel) g. Komora pieca zamknięta na min. 5 śrub 3. Procedura uzyskiwania atmosfery ochronnej Po zamknięciu i zakręceniu komory pieca należy odpompować z niej powietrze i napełnić gazem obojętnym do ciśnienia normalnego, w calu zabezpieczenia tygla i innych elementów układu przed utlenianiem. W tym celu należy wykonać następujące czynności: a. Włączyć pompę próżniową 4

b. Powoli odkręcić zawór próżniowy przy komorze pieca c. Odpompować powietrze z komory do ciśnienia poniżej 0.1 mbar d. Odkręcić butlę z gazem obojętnym e. Zakręcić zawór próżniowy przy komorze pieca f. Wyłączyć pompę próżniową g. Powoli wpuszczać gaz do komory delikatnie odkręcając zawór wlotowy (zielony, na dole po lewej stronie komory pieca) h. Ustawić na rotametrze maksymalny przepływ gazu 5

i. Napełnić komorę gazem do ciśnienia normalnego (ok. 36 dla Ar, ok. 62 dla Ar+H 2 ). Dla maksymalnej wartości przepływu gazu trwa to około 0.7 h. j. Po uzyskaniu ciśnienia normalnego odkręcić zawór wylotowy (zielony, na górze po prawej stronie komory pieca) k. Zmniejszyć przepływ gazu na rotametrze do wartości 20 (około 0.2 l/min) 6

4. Profil grzania układu a. W przypadku gotowego materiału LiAlO 2 grzanie można przeprowadzić z profilem jednostopniowym (grzanie do 27% w min. 2.7 h). 30 25 20 Moc [%] 15 10 5 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Czas [h] Dla układu cieplnego zestawionego zgodnie z opisem zamieszczonym w punkcie 2., moc 27% odpowiada temperaturze około 1750 1800 o C, czyli nieznacznie powyżej temperatury topnienia glinianu litu. b. W przypadku materiału LiAlO 2 uzyskiwanego w reakcji Li 2 CO 3 + Al 2 O 3 zaleca się ustawić trzystopniowy profil grzania: i. Grzanie do 32% w 3.0 h ii. Podtrzymanie 32% przez 0.3 h iii. Chłodzenie do 27% w 0.2 h 35 30 25 Moc [%] 20 15 10 5 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Czas [h] 7

Dla układu cieplnego zestawionego zgodnie z opisem zamieszczonym w punkcie 2., moc 32% odpowiada temperaturze około 2050 2100 o C, czyli temperaturze topnienia tlenku glinu. 5. Procedura inicjowania procesu wzrostu kryształów glinianu litu a. Na panelu kontrolnym ustawić zadaną prędkość wyciągania (materiał bardzo dobrze wyciąga się z dużymi prędkościami rzędu 5, 10 mm/min). Przy niższych prędkościach wzrostu (rzędu 1 mm/min) konieczne może być nieznaczne zwiększenie mocy (do około 28%) b. Za pomocą pilota zdalnego sterowania podjechać zarodkiem w górę delikatnie dotykając dna tygla (na skutek kontaktu zarodka z rozgrzanym tyglem materiał powinien w sposób widoczny wypłynąć z tygla umożliwiając zapoczątkowanie procesu wzrostu kryształu) c. Wyzerować wskaźnik pozycji zarodka 8

d. Włączyć wyciąganie 6. Procedura finalizacji procesu wzrostu kryształów glinianu litu a. W przypadku, w którym tygiel został całkowicie opróżniony z materiału kryształ samoczynnie oderwie się od tygla. Wówczas należy poczekać, aż końcowa część kryształu znajdzie się poniżej poziomu dogrzewacza (z prędkością, z jaką wyciągany był kryształ). Nie należy obniżać poziomu kryształu za pomocą pilota zdalnego sterowania, aby nie wzbudzić w krysztale naprężeń wynikających z dużego gradientu termicznego. b. Gdy tygiel nie został całkowicie opróżniony z materiału kryształ należy oderwać od tygla obniżając znacząco moc generatora. Odrywanie kryształu od tygla za pomocą pilota zdalnego sterowania nie jest zalecane, gdyż mogłoby to wywołać niekontrolowany wypływ materiału z tygla oraz opisane powyżej naprężenia termiczne. Po oderwaniu kryształu od dna tygla należy obniżyć go poniżej poziomu dogrzewacza analogicznie, jak zostało to opisane w punkcie 6a. 7. Profil chłodzenia układu Zaleca się chłodzenie układu w profilu jednostopniowym do 0% mocy generatora w min. 3h. 30 25 20 Moc [%] 15 10 5 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Czas [h] 9

8. Uwagi końcowe Po schłodzeniu układu tj. po osiągnięciu 0% mocy generatora należy wykonać czynności końcowe: a. Zakręcić butlę z gazem obojętnym b. Wyłączyć generator c. Otworzyć komorę pieca d. Wyciągnąć poszczególne elementy układu cieplnego e. Wyjąć wyhodowany kryształ f. Wyłączyć układ chłodzenia Przykładowe kryształy glinianu litu, wyhodowane zgodnie z powyższą procedurą, z zastosowaniem różnych prędkości wzrostu oraz różnej atmosfery ochronnej, pokazane zostały na poniższym zdjęciu 10