Gencoa a OPTIX

V pátek jsem měl video konferenci s firmou GENCOA ohledně přístroje OPTIX. Jsem velice rád, že se mé očekávání splnilo. Snad již někdy od roku 1997, když jsme začali pracovat s naší první pecí s nízkotlakou nitridací LPN od firmy Fours BMI,  jsme řešili neustálý problém, jak optimálně řídit nitridační číslo v tomto procesu. Vždy to ztroskotalo na tom, že jediným disponibilním nástrojem byl kvadrupolový hmotový spektrometr, jehož instalace na takovéto zařízení by byla ale velice obtížná a cenově nepřiměřená.

OPTIX toto řeší. Je schopen pracovat s tlaky nižšími jako 500 mbar, a to je přesně to, co potřebujeme. LPN má pracovní rozsah od 300 do 400 mbar, LPC do 10 mbar. Přitom nepotřebujeme žádný zvláštní čerpací systém, na rozdíl od kvadrupólového spektrometru, kde je podmínka turbomolekulární vývěva a vakuum < 10^-6 mbar.

Jak to pracuje? Jedná se o přístroj pracující s plasmovou optickou spektrometrií, která dokáže průběžně vyhodnocovat jednotlivé píky přítomných plynů ve vlnových délkách 200 až 900 nm.

Typická spektra pro hmotnostní a optickou spektrometrii jsou na tomto obrázku. Je vidět, že se jedná o podobný výsledek analýzy plynů, kdy následně lze velikost píku transformovat do mV napětí vhodného pro další vyhodnocení. To může být např. trigger, spouštějící nějakou formu alarmu, nebo přímo regulátor s vazbou na hmotový průtokoměr s regulací konstantního tlaku

Nejjednodušší použítí měrky je ale i v kontrole zařízení na těsnost, kdy ze spektra jednoduše zjistíme, jestli netěsnost je ze vzduchu nebo z vody. Výhodnost takovéhoto hodnocení oceníme tehdy, pokud zdrojem netěsnosti je vodní chladič, nebo vnitřní stěna dvouplášťové komory, chlazená vodou.  Přesně tento typ netěsností se dohledává s klasickým heliovým hledačem netěsností velmi pracně, a mnohdy i bez konkrétního výsledku. OPTIX nám může dát na to odpověď velmi rychle.

Typické spektrum pro vodu a vzduch je na tomto obrázku. Pokud je pík dusíku (N2+) menší jak pík (OH) vody, pak je vše v pořádku, komora je těsná.

Měrku lze ale použít i jako klasický heliový hledač netěsností, protože je schopen detekovat i pík helia pronikajícího do komory. Na rozdíl od heliového hledače netěsností máme ale přehled o celém spektru, a za podstatně lepší cenu.

OPTIX považuji za revoluční řešení, především pro praxi. Vždyť všichni víme, jakým problémem je naše neschopnost vidět detailní chování plynů v procesech tepelného zpracování,  bez znalosti toho, co se nám děje ve vakuové komoře.

Jiří Stanislav

26. června 2024