Wax soo saarka semiconductor-ka, nidaamyada qaybinta cryogenic-ga waxaa laga filayaa inay sameeyaan wax ka badan wareejinta nitrogen-ka dareeraha ah ama argon hal dhibic ilaa mid kale. Dareeraha waa inuu ahaadaa mid deggan, nadiif ah, oo hal mar ah ilaa meesha la isticmaalayo. Xitaa xaddi yar oo kuleyl ah ayaa dhalin kara gaas degdeg ah, isbeddel cadaadis, ama wasakhowga qoyaanka oo saameeya xasilloonida habka.

Taasi waa sababtaTuubbo dahaaran oo faakuum ahnidaamyada waxaa badanaa loo isticmaalaa fabric semiconductor halkii laga isticmaali lahaa tuubooyinka caadiga ah ee xumbada lagu dahaadhay. Marka lagu daro tuubo si habboon loo maamulay.Nidaamka Bamka Faakuumka ee Firfircoon, daadashada kulaylka guud waxay sii ahaan kartaa mid ka hooseysa 3 W/m iyadoo la ilaalinayo xasilloonida faakuumka muddada dheer ee dhammaan khadka wareejinta.

Codsiyada semiconductor-ka, dahaarka faakuumka waa in aan loo arkin lakab aan firfircoonayn oo ku wareegsan tuubada. Waa nidaam kuleyl firfircoon oo u baahan waxqabad faakuum oo la cabbiri karo iyo ilaalin muddo dheer ah. Deegaannada wax soo saarka jajabka ee saxsan, xitaa koror yar oo heerkulka dheregsan ee dareeraha ah wuxuu keeni karaa xaalado socod laba-waji ah oo farageliya wareegyada qaboojinta, nidaamyada nadiifinta, ama qalabka xakamaynta habka.

Sababta Daadinta Kulaylku Muhiim ugu tahay Nidaamyada Semiconductor-ka ee Cryogenic

Khad kasta oo wareejin ah oo cryogenic ah waxaa saameeya saddex nooc oo waaweyn oo wareejinta kulaylka ah:

• shucaaca ku wareegsan booska wareegsan
• Gudbinta gaaska oo ay keento molecules-ka haraaga ah
• Gudbinta adag iyada oo loo marayo taageerooyinka iyo kala-goysyada

Qaab si habboon loo qaabeeyeyTuubbo dahaaran oo faakuum ah, cadaadiska wareegga waxaa caadi ahaan hoos loogu dhigaa 1×10⁻⁴ Pa. Heerkaas faakuumka, molecules-ka gaaska ee haray waxay leeyihiin waddo xor ah oo celcelis ahaan ka weyn farqiga wareegga, taas oo si weyn u yaraynaysa gudbinta kulaylka gaaska.

Gudbinta kulaylka shucaaca waxaa lagu xakameeyaa dahaarka lakabka badan (MLI). Dahaarka wuxuu ka kooban yahay lakabyo is bedbeddela oo ah bir dhalaalaysa iyo walxo kala-qaybsan oo hooseeya. Iyadoo la adeegsanayo cufnaanta lakabka saxda ah iyo habka rakibidda, qulqulka kulaylka shucaaca waxaa lagu dhimi karaa dhowr watts oo keliya mitirkiiba labajibbaaran.

Wadada kulaylka ee hartay waxay inta badan ka timaaddaa taageerooyinka farsamada. Si loo yareeyo saameyntan, agabka aan gudbin karin sida G-10 fiberglass ama Torlon® ayaa badanaa la isticmaalaa. Taageerooyinkani waxay wali u baahan yihiin xoog farsamo oo ku filan si ay u dulqaataan isku-soo-ururinta kulaylka, gariirka, iyo rarista dhulgariirka inta lagu jiro hawlgalka.

Masaafada dheer ee wareejinta, farqiga u dhexeeya dahaarka faakuumka iyo dahaarka xumbo ayaa si aad ah loo dareemi karaa. Nidaamka faakuumka si fiican loo ilaaliyay wuxuu ilaalin karaa waxqabadka kulaylka oo deggan sannado badan, halka dahaarka xumbo uu si tartiib tartiib ah u nuugayo qoyaanka jawiga. Marka qoyaanku galo qaab-dhismeedka dahaarka oo uu barafoobo, waxtarka kuleylku badanaa wuu yaraadaa waqti ka dib.

Nidaamyada qaybinta semiconductor-ka ee wax ku oolka ah ee LN₂,tuubooyin faakiyuum-dahaaranwaxay si weyn u yareyn kartaa karkarinta marka la barbar dhigo khadadka caadiga ah ee lagu dahaadhay xumbo, gaar ahaan socodka dheer ee bannaanka ama si joogto ah u shaqeynaya madaxyada ugu muhiimsan.

Nidaamka Bamka Faakuumka ee Firfircoon

Mid ka mid ah arrimaha ku saabsan jaakadaha faakuumka ee aan joogtada ahayn ayaa ah in tayada faakuumka ay si tartiib tartiib ah u xumaan karto sannado badan sababtoo ah qiiqa ka baxaya, helium-ka soo galaya, ama daadashada mikroskoobka.

Si arrintan wax looga qabto, dhexroorka weynTuubbo dahaaran oo faakuum ahnidaamyada waxaa lagu qalabeyn karaaNidaamka Bamka Faakuumka ee FirfircoonNidaamku wuxuu caadi ahaan ka kooban yahay habayn turbomolecular ah oo isku dhafan ama bamka duuban kaas oo si joogto ah u soo celiya faakuumka annular-ka xaaladdiisii ​​​​asalka ahayd.

Heerarka faakuumka waxaa si joogto ah loola socdaa iyadoo la adeegsanayo cabbirrada qabow-katoode. Bamka wuxuu shaqeeyaa oo keliya marka cadaadisku ka baxo meesha la beegsanayo, sidaa darteed shuruudaha isticmaalka korontada iyo dayactirka ayaa weli hooseeya.

Mashruuc kor u qaadis ah oo ka socda Hsinchu, Taiwan, oo ah mashruuc si firfircoon loo maamulo oo ku saabsan bamgareynta faakuumka ayaa u oggolaaday madaxa wareejinta LN₂ ee gaboobay inuu soo ceshado waxqabadka kulaylka oo u dhow xaaladdiisii ​​​​hore ee hawlgalka iyada oo aan la xirin khadka wax soo saarka. Mashaariicda cusub, dayactirka faakuumka firfircoon wuxuu sidoo kale siiyaa hawl wadeennada kalsooni wanaagsan oo ku saabsan xasilloonida dahaarka muddada dheer inta lagu jiro cimriga adeegga nidaamka.

Naqshadeynta Agabka iyo Nidaamka

Codsiyada semiconductor-ka iyo kuwa aadka u nadiifsan, tuubada habka gudaha waxaa badanaa laga sameeyaa bir aan miridh lahayn oo 304L ama 316L ah. Dusha sare ee gudaha waa la nadiifiyaa, la nadiifiyaa, oo la dhaqaajiyaa si loo daboolo shuruudaha adeegga nadiifka ah ee oksijiinta iyo in la yareeyo khatarta wasakhowga.

Jaakadda dibadda waxay isticmaali kartaa bir kaarboon ah oo rinji leh ama bir aan miridh lahayn iyadoo ku xiran jawiga rakibidda. Meelaha qolka nadiifka ah ee ku xiga, jaakadaha dibadda ee aan miridhku lahayn ayaa badanaa la door bidaa si looga fogaado daxalka ama wasakhowga dusha sare.

Isku-soo-ururinta kulaylka sidoo kale waa in si taxaddar leh loo tixgeliyaa. Khadka wareejinta LN₂ wuxuu isku-soo-ururin karaa qiyaastii 2.5–3 mm mitirkiiba inta u dhaxaysa heerkulka deegaanka iyo heerkulka hawlgalka. Si loo nuugo dhaqdhaqaaqan, magdhawayaasha ballaarinta nooca bellows-ka ayaa badanaa lagu rakibaa goobaha barroosinka ee la xisaabiyay ee shabakadda tuubooyinka.

Meel dhaqdhaqaaq ama dabacsanaan looga baahan yahay,Tuubo dabacsan oo faakuum ahWaxaa badanaa la isticmaalaa qalabka la isku xidho. Meelaha caadiga ah waxaa ka mid ah isku xirka taangiyada, isku xirka qalabka, laamaha kala duwan, iyo isbaarooyinka habka wareega.

Tuubooyinkan dabacsan waxay isticmaalaan xudunta gudaha ee la isku dhejiyay oo ay weheliso jaakad faakiyuum ah iyo qaab-dhismeedka MLI oo la mid ah tuubo faakiyuum adag. Qalabka si habboon loo qaabeeyey waxay ilaalin karaan hufnaanta faakiyuumka ka dib wareegga kulaylka ee soo noqnoqda iyadoo sidoo kale ka hortagaysa sameynta barafka dibadda ee caadiga ah ee ku dhaca tuubooyinka aan dahaarka lahayn.

Waalalka dahaaran ee faakuumkaiyoKala-soocayaasha Wajiga

Maareynta daadinta kulaylka kuma koobna qaybaha tuubooyinka toosan.kala-soocayaasha wejigasidoo kale waxay door weyn ka ciyaaraan ilaalinta xaaladaha socodka ee deggan.

A Vakuum-ka dahaaranCaadi ahaan waxay isticmaashaa bonnet dheer iyo jir faakiyuum leh si ay meelaha muhiimka ah ee lagu xidho uga fogeeyaan heerkulka aadka u hooseeya. Tani waxay ka caawisaa ka hortagga barafowga agagaarka baakadaha asliga ah waxayna yaraynaysaa urta aan loo baahnayn ee ku jirta qaab-dhismeedka waalka.

Haddii aan lahayn dahaarka faakuumka, waalayaashu waxay noqon karaan meelo kulaylka ka soo daadanaya oo ku jira nidaamka. Adeegga dareeraha ah ee cryogenic, tani waxay dhalin kartaa meelo uumi ah oo ku yaal deegaan, xaalado socod oo aan degganayn, ama dhacdooyin dubbe biyood.

Nidaamyada habka semiconductor-ka, waalka adduunka ee la dheereeyey ee bonnet-ka ah iyo waalka kubbadda ee la geliyo sare ayaa si caadi ah loo isticmaalaa iyadoo la raacayo shuruudaha ASME B31.3 iyo EN 13480.

A Kala-soocaha Wajiga ee Faakuumka lagu dahaadhaywaxaa loo isticmaalaa in laga saaro gaaska flash-ka ka hor inta dareeruhu uusan gelin qalabka xasaasiga ah ee ka hooseeya. Codsiyada semiconductor-ka, socodka laba-waji ee aan degganayn wuxuu abuuri karaa isbeddelo cadaadis oo ku filan si uu u kiciyo digniinaha habka ama isku xidhka qalabka.

Inta badan naqshadaha kala-soocidda waxay isticmaalaan marin tangential ah oo ay weheliso qaab-dhismeed gudaha ah oo ka-saarid ah si loo hagaajiyo waxtarka kala-soocidda uumiga-dareeraha. Mashruucyo badan, kala-soocidda waxaa lagu daraa Taangiga Yar ee lagu rakibay meel u dhow dabaqa hawsha. Taangiga yar wuxuu u shaqeeyaa sidii mugga kaydka maxalliga ah kaas oo ka caawiya dejinta isbeddellada baahida muddada-gaaban iyada oo aan la soo bandhigin culays kuleyl oo dheeraad ah oo muhiim ah.

Tusaale Mashruuca Semiconductor

Mashruuc ballaarinta xarunta DRAM ee Kuuriyada Koonfureed wuxuu u baahnaa shabakad qaybinta LN₂ cusub oo u adeegta qalabka tijaabada ee qaboojiya ee ku dhex milma biyaha iyo qalabka farsamaynta wafer-ka.

Rakibaadda waxaa ku jiray qiyaastii 180 mitir oo tuubooyin adag oo lagu dahaadhay faakuumka oo ku xiran laamo badan oo qalab ah iyada oo loo marayo qalabka tuubada dabacsan ee faakuumka. Kala-soocaha wejiga ee faakuumka iyo taangiga yar ee 2 m³ ayaa lagu rakibay meel u dhow aagga kaydinta badan.

Nidaamka Bamka Faakuumka ee Firfircoon wuxuu hayey cadaadis wareegsan oo ka hooseeya 5×10⁻⁶ mbar khadadka wareejinta ee 6-inji ugu weyn.

Inta lagu guda jiray shaqada, daadashada kulaylka ee la cabiray ee madaxa koowaad waxay celcelis ahaan ahayd qiyaastii 1.3 W/m xaaladaha hawlgalka ee deggan. Ka dib hal sano oo adeeg joogto ah, wareegyada soo kabashada faakuumka ee xilliyeedka ah waxay ka dhigeen waxqabadka dahaarka mid u dhow xaaladdii asalka ahayd ee asalka ahayd.

Marka la barbardhigo fikraddii hore ee lagu dahaadhay xumbo, xaruntu waxay soo sheegtay in khasaaraha nitrogen-ka dareeraha ah uu aad u hooseeyo iyo xasilloonida hawlgalka oo la hagaajiyay. Diiwaanada habka sidoo kale ma muujin wax dhacdooyin wasakheyn ah oo la xiriira qoyaanka oo la xiriira burburka dahaarka.

Codsiyada

Nidaamyada wareejinta cryogenic-ka ee lagu dahaadhay faakuumka ayaa si weyn loogu isticmaalaa wax soo saarka semiconductor-ka, kaabayaasha LNG, qaybinta gaaska warshadaha, iyo codsiyada haydarojiin dareere ah.

In kasta oo jawiga shaqadu uu kala duwan yahay, ujeeddada injineernimada ayaa weli isku mid ah:

• ilaali xasilloonida faakuumka
• yaree kulaylka soo galaya
• ilaali xasilloonida marxaladda inta lagu jiro habka wareejinta

Naqshadeynta nidaamku waxay caadi ahaan raacdaa heerarka caalamiga ah sida ASME B31.3, EN 13480, iyo ISO 21029 iyadoo ku xiran baaxadda mashruuca iyo shuruudaha gobolka.

Xarumaha semiconductor-ka, waxqabadka nidaamka qaybinta cryogenic si toos ah ayuu u saameeyaa hufnaanta hawlgalka, isticmaalka dareeraha, iyo isku hallaynta habka muddada dheer. Sababtaas awgeed, tuubooyinka, waalka, kala-soocidda, iyo nidaamyada dayactirka faakuumka waa in loo qaabeeyaa hal nidaam kuleyl oo isku dhafan halkii laga isticmaali lahaa qaybo madax-bannaan.

At HL Cryogenics, waxaan la shaqeynaa qandaraaslayaasha EPC, shirkadaha gaaska, iyo xarumaha semiconductor-ka si aan u horumarinno xalalka wareejinta ee cryogenic iyadoo lagu saleynayo xaaladaha dhabta ah ee hawlgalka, bartilmaameedyada culeyska kulaylka, iyo shuruudaha rakibidda halkii laga isticmaali lahaa qaabaynta buugga caadiga ah.

Haddii aad qorsheyneyso mashruuc cusub oo semiconductor fab ah ama aad casriyeyneyso shabakad qaybinta LN₂ oo jirta, kooxdayada injineerinka ayaa kaa caawin karta qiimeynta waxqabadka daadashada kulaylka, istaraatiijiyadda faakuumka, iyo habaynta nidaamka ee hawlgalka muddada dheer.