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第432章 材料科学与纳米技术实验室(第1页)

材料科学与纳米技术实验室

一、《实验室布局》

(一)【样本制备与预处理区】

1.〖位置与功能〗:

位于实验室入口附近,是实验材料的准备区域,为后续的原子层沉积和纳米材料研究提供高质量的样本。

2.〖布局细节〗:

<样本接收站>:

设有气密的样本传递舱,确保外部样本在无污染的情况下进入实验室。

传递舱内配备紫外线消毒灯和气体净化装置,对样本进行初步消毒和净化。

旁边设有样本登记终端,详细记录样本来源、类型、纯度等信息。

<预处理工作台>:

台上放置各种工具,如高精度镊子、手术刀、微钻等,用于处理不同形态的样本,如块状、片状或粉末状材料。

配备有超声清洗器,利用超声波振动去除样本表面的杂质。

还有小型离心机,用于分离样本中的不同相或去除悬浮杂质。

此外,有样本干燥箱,可对清洗后的样本进行干燥处理,确保样本的干燥度符合实验要求。

<样本储存区>:

包括不同类型的储存设备。常温储存架用于存放对环境条件不太敏感的样本,其结构设计为多层开放式,便于分类存放和取用。

冷藏柜(温度控制在2-8℃)用于保存一些对温度有一定要求的有机材料或生物样本。

对于特殊的高活性或易氧化样本,设有惰性气体保护的储存柜,内部充入氩气等惰性气体,防止样本与空气中的氧气或水分发生反应。

(二)【原子层沉积设备区】

1.〖位置与功能〗:

是实验室的核心区域之一,通过原子层沉积技术在原子级别精确控制材料生长和沉积,制备纳米薄膜材料。

2.〖布局细节〗:

<原子层沉积系统>:

由多个独立的原子层沉积设备组成,这些设备根据不同的实验需求,可实现不同材料的沉积和不同的沉积参数设置。

每个原子层沉积设备都配备有高精度的气体输送系统,能够精确控制前驱体气体的流量和脉冲时间。

反应室采用特殊的耐高温、耐腐蚀材料制成,内部保持超高真空环境,以确保原子层沉积过程的纯净性。

反应室周围环绕着加热和冷却装置,可精确控制反应温度,温度范围从低温(-100℃)到高温(1000℃),满足各种材料沉积的温度要求。

<前驱体储存与供应区>:

存放着各种原子层沉积所需的前驱体材料,这些前驱体储存在特殊的密封容器中,根据其化学性质和稳定性,有的需要在低温、避光条件下保存。

储存区设有专门的气体输送管道,将前驱体气体输送到原子层沉积设备的气体输送系统中。

同时,配备有气体净化和质量监测设备,确保前驱体气体的纯度和质量符合沉积要求,防止杂质气体对沉积过程的干扰。

<过程监控与控制系统>:

在原子层沉积设备附近设有监控控制台,通过电脑软件实时监控沉积过程中的各种参数,如气体流量、反应室压力、温度等。

控制系统可以根据预设的沉积程序,精确控制每个沉积周期的各个步骤,包括前驱体脉冲、吹扫、反应等时间和顺序。

同时,有数据记录和存储系统,将每次沉积实验的数据详细记录下来,方便后续的分析和研究。

(三)【纳米材料表征中心区】

1.〖位置与功能〗:

专注于利用先进的仪器对纳米材料的结构、形貌和性能进行全面深入的分析。

2.〖布局细节〗:

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