CN113262569A - 用于反应器系统的污染物捕集系统 - Google Patents

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Abstract

一种反应器系统的污染物捕集系统可以包括挡板堆，所述挡板堆包括至少一个挡板，所述至少一个挡板包括横跨穿过挡板的挡板主体的孔，和实心体部分；以及至少一个互补挡板，所述至少一个互补挡板包括横跨穿过互补挡板的互补挡板主体的互补孔，和互补实心体部分。所述至少一个挡板和所述至少一个互补挡板可以以挡板顺序设置在所述挡板堆的第一端和第二端之间，其中所述挡板与所述互补挡板交替，使得没有两个挡板或没有两个互补挡板以挡板顺序相邻。

Description

用于反应器系统的污染物捕集系统
技术领域
本公开大体上涉及半导体处理或反应器系统以及其中包括的部件，并且具体地涉及防止污染其它部件的反应器系统部件。
背景技术
可使用反应室将各种材料层沉积到半导体衬底上。半导体可放置在反应室内的基座上。可将衬底和基座两者都加热到所需的衬底温度设定点。在实例衬底处理工艺中，可使一种或多种反应气体越过被加热的衬底，从而致使材料薄膜沉积在衬底表面上。在整个后续沉积、掺杂、光刻、蚀刻和其它工艺期间，将这些层制成为集成电路。
对于任何给定的工艺，反应气体和/或任何副产物气体然后可以经由真空抽空和/或从反应室中清除。反应气体以及来自反应室的其它气体或材料可穿过过滤器或污染物捕集系统，其中反应气体或其它材料(例如反应产物和/或副产物)被捕集以防止污染在污染物捕集系统下游的反应器系统部件。然而，来自污染物捕集系统的材料在某些条件下可能脱气，这可能引起反应室或设置在其中的衬底的污染。
发明内容
提供此概述是为了以简化的形式引入一系列概念。下文将在本公开的实例实施例的详细描述中更详细地描述这些概念。本概述并非打算必定标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非打算用于限制所要求保护的主题的范围。
在一些实施例中，提供了一种用于反应器系统的污染物捕集系统。本文公开的污染物捕集系统可以允许从反应器系统的反应室收集材料以减少或防止污染物捕集系统下游的反应器系统部件的污染。本文公开的污染物捕集系统还可以减少或防止可能的污染物行进到并污染反应室或设置在其中的衬底。
在各种实施例中，一种用于污染物捕集系统的挡板堆可以包括多个挡板，每个挡板包括横跨穿过所述多个挡板中的每个挡板的挡板主体的孔，和实心体部分；以及多个互补挡板，每个互补挡板包括横跨穿过所述多个互补挡板中的每个互补挡板的互补挡板主体的互补孔，和互补实心体部分。所述多个挡板和所述多个互补挡板可以以挡板顺序设置在所述挡板堆的第一端和第二端之间，其中所述多个挡板与所述多个互补挡板交替，使得所述多个挡板中没有两个并且所述多个互补挡板中没有两个以挡板顺序相邻。所述多个挡板和所述多个互补挡板可以以挡板取向设置，其中所述多个挡板的孔的至少一部分和所述多个互补挡板的互补实心体部分的至少一部分可以沿着横跨在所述挡板堆的第一端和第二端之间的第一轴线对准，并且使得所述多个挡板的实心体部分的至少一部分和所述多个互补挡板的互补孔的至少一部分可以沿着横跨在所述挡板堆的第一端和第二端之间的第二轴线对准。
在各种实施例中，挡板堆还可以包括联接杆，所述联接杆联接到所述多个挡板中的每一个和/或所述多个互补挡板中的每一个，其中所述联接杆可以横跨在所述挡板堆的第一端和第二端之间，其中所述联接杆包括横截面。所述多个挡板中的每一个可以包括联接孔，并且所述多个互补挡板中的每一个可以包括互补联接孔，其中所述联接孔和所述互补联接孔均可以包括与所述联接杆的横截面互补的形状。在各种实施例中，所述联接杆的横截面可以为非圆形，其中所述多个挡板中的每一个的联接孔可以以第一取向设置，并且所述多个互补挡板中的每一个的互补联接孔可以以第二取向设置。所述第一取向和所述第二取向可以将所述多个挡板和所述多个互补挡板围绕所述联接杆设置以实现所述挡板取向。
在各种实施例中，挡板堆还可以包括联接到所述联接杆的多个间隔件，其中所述多个间隔件中的至少一个可以以挡板顺序设置在所述多个挡板和所述多个互补挡板的每个挡板和互补挡板之间。在各种实施例中，挡板堆还可以包括设置在所述挡板堆的第一端或第二端中的至少一个上的端板，其中所述端板可以包括端板孔和端板实心体部分。
在各种实施例中，所述多个挡板可以比所述多个互补挡板再多一个，使得所述挡板堆可以包括从所述挡板堆的第一端和第二端的所述多个挡板和所述多个互补挡板的相同顺序。在各种实施例中，所述多个挡板和所述多个互补挡板中的至少一个可以包括纹理化的表面。
在各种实施例中，一种反应器系统的污染物捕集系统可以包括：包括壳体外壁的捕集壳体；设置在所述捕集壳体中的第一挡板，其中所述第一挡板可以包括通过第一挡板主体横跨在所述第一挡板的第一挡板顶表面和第一挡板底表面之间的第一孔，和第一实心体部分；在所述捕集壳体的第一端和第二端之间与所述第一挡板串联设置在所述捕集壳体中的第一互补挡板，其中所述第一互补挡板可以包括通过第一互补挡板主体横跨在所述第一互补挡板的第一互补挡板顶表面和第一互补挡板底表面之间的第一互补孔，和第一互补实心体部分。所述第一挡板和所述第一互补挡板可以包括在挡板堆中。所述第一挡板和所述第一互补挡板可以以挡板取向设置在所述捕集壳体中，其中所述第一挡板的第一孔的至少一部分和所述第一互补挡板的第一互补实心体部分的至少一部分可以沿着横跨在所述捕集壳体的第一端和第二端之间的第一轴线对准，并且使得所述第一挡板的第一实心体部分的至少一部分和所述第一互补挡板的第一互补孔的至少一部分可以沿着横跨在所述捕集壳体的第一端和第二端之间的第二轴线对准。在各种实施例中，所述第一挡板的第一孔可以包括在所述第一挡板的径向向内部分中，和/或所述第一互补挡板的第一互补孔可以包括在所述第一互补挡板的径向向外部分中。在各种实施例中，所述污染物捕集系统还可以包括联接到所述捕集壳体的加热器套。
在各种实施例中，所述污染物捕集系统还可以包括联接杆，所述联接杆设置在所述捕集壳体中并且横跨在所述捕集壳体的第一端和第二端之间。所述第一挡板可以包括通过所述第一挡板主体设置的第一联接孔，其中所述联接杆可以通过所述第一联接孔设置。所述第一互补挡板可以包括通过所述第一互补挡板主体设置的第一互补联接孔，其中所述联接杆可以通过所述第一互补联接孔设置。在各种实施例中，所述联接杆可以包括非圆形横截面，其中所述第一挡板的第一联接孔和所述第一互补挡板的第一互补联接孔均可以包括与所述联接杆的非圆形横截面互补的形状。在各种实施例中，所述第一联接孔的参考点可以以第一取向设置，并且所述第一互补联接孔的互补参考点可以以第一互补取向设置，其中所述第一取向和所述第一互补取向可以将所述第一挡板和所述第一互补挡板围绕所述联接杆设置以实现所述挡板取向。
在各种实施例中，所述污染物捕集系统还可以包括在所述第一挡板和所述第一互补挡板之间以在其间提供空间的间隔件。
在各种实施例中，所述污染物捕集系统还可以包括设置在所述捕集壳体中的第二挡板，其中所述第二挡板可以包括通过第二挡板主体横跨在所述第二挡板的第二挡板顶表面和第二挡板底表面之间的第二孔，和第二实心体部分。所述第二挡板可以设置在所述捕集壳体中，使得所述第一互补挡板可以在所述第一挡板和所述第二挡板之间，并且其中所述挡板取向还可以包括所述第二挡板的第二孔的至少一部分和所述第一互补挡板的第一互补实心体部分的至少一部分沿着所述第一轴线对准，并且使得所述第二挡板的第二实心体部分的至少一部分和所述第一互补挡板的第一互补孔的一部分可以沿着所述第二轴线对准。在各种实施例中，所述第一挡板和所述第二挡板可以包括相同设计。
在各种实施例中，所述挡板堆还可以包括端板，所述端板设置成使得所述第一挡板在所述端板和所述第一互补挡板之间，或者所述第一互补挡板在所述端板和所述第一挡板之间。所述端板可以包括端板孔和端板实心体部分。
在各种实施例中，所述捕集壳体的壳体外壁可以包括内壁表面。所述第一挡板和所述第一互补挡板中的至少一个的外边缘可以邻近所述内壁表面设置，使得可以在所述第一挡板和/或所述第二挡板的外边缘与所述内壁表面之间形成至少部分密封。
在各种实施例中，所述第一挡板顶表面、所述第一挡板底表面、所述第一互补挡板顶表面、所述第一互补挡板底表面、所述第一挡板和所述第一互补挡板中的至少一个的外边缘和/或所述内壁表面被纹理化。
在各种实施例中，一种方法可以包括使流体从反应室流动到污染物捕集系统的捕集壳体中；使流体流动通过设置在所述捕集壳体中并且包括多个挡板和多个互补挡板的挡板堆；使流体流动通过所述多个挡板中的第一挡板的孔；响应于使流体流动通过所述第一挡板的孔而使流体流动到所述多个互补挡板中的第一互补挡板的互补实心体部分中；响应于使流体流动到所述第一互补挡板的互补实心体部分中而使污染物沉积到所述第一互补挡板的互补实心体部分上；响应于使流体流动到所述第一互补挡板的互补实心体部分中而使流体流动通过所述第一互补挡板的互补孔；响应于使流体流动通过所述第一互补挡板的互补孔而使流体流动到所述多个挡板中的第二挡板的实心体部分中；和/或响应于使流体流动到所述第二挡板的实心体部分中而将污染物沉积到所述第二挡板的实心体部分上。所述多个挡板中的每一个可以包括实心体部分和横跨穿过所述多个挡板中的每个挡板的挡板主体的孔。所述多个互补挡板中的每一个可以包括互补实心体部分和横跨穿过所述多个互补挡板中的每个互补挡板的互补挡板主体的互补孔。所述多个挡板和所述多个互补挡板可以以挡板顺序设置在所述挡板堆的第一端和第二端之间，其中所述多个挡板可以与所述多个互补挡板交替，使得所述多个挡板中没有两个并且所述互补挡板中没有两个以挡板顺序相邻。所述多个挡板和所述多个互补挡板可以以挡板取向设置，其中所述多个挡板的孔的至少一部分和所述多个互补挡板的互补实心体部分的至少一部分可以沿着横跨在所述挡板堆的第一端和第二端之间的第一轴线对准，并且使得所述多个挡板的实心体部分的至少一部分和所述多个互补挡板的互补孔的至少一部分可以沿着横跨在所述挡板堆的第一端和第二端之间的第二轴线对准。
在各种实施例中，一种反应器系统的污染物捕集系统可以包括捕集壳体；以及设置在所述捕集壳体中的捕集结构。所述捕集结构可以包括挡板；基板；以及多个杆，所述多个杆横跨在所述挡板和所述基板之间并联接到所述挡板和所述基板。所述杆可以围绕通过基板设置的流孔设置。
在各种实施例中，一种反应器系统的污染物捕集系统可以包括捕集壳体，所述捕集壳体包括壳体底表面和壳体顶表面；以及设置在所述捕集壳体中的捕集结构。所述捕集结构可以包括以具有与所述捕集壳体的形状互补的外形的布置设置的多个管；设置在所述多个管的布置内并且从所述多个管的端部向外突出的支撑件，其中所述支撑件接触所述壳体底表面，在所述多个管的端部和所述壳体底表面之间产生空间；以及围绕所述多个管联接的张紧装置，所述张紧装置构造成将所述多个管保持在一起。所述多个管可以以六边形包捆，其中所述多个管中的每个管包括腔孔，并且可以至少部分地横跨在所述壳体底表面和所述壳体顶表面之间。
在各种实施例中，一种反应器系统的污染物捕集器可以包括捕集壳体；以及设置在所述捕集壳体中的捕集结构。所述捕集结构可以包括联接到非波纹片材的波纹片材。所述波纹片材和所述非波纹片材可以为螺旋形，使得所述波纹片材的部分设置在所述非波纹片材的部分之间，并且使非所述非波纹片材的部分设置在所述波纹片材的部分之间。
出于概述本公开和所取得的优于现有技术的优点的目的，本公开的某些目标和优点可能已在本文上述内容中描述。当然，应理解，未必所有这样的目标或优点都可根据本公开的任何特定实施例取得。因此，举例来说，本领域技术人员应认识到，本文中公开的实施例可以按照实现或优化如本文所教导或提出的一个优点或一组优点的方式进行，而不必实现如本文可能教导或提出的其他目标或优点。
所有这些实施例均意图在本公开的范围内。通过下文参考附图对某些实施例的详细描述，这些及其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的；本公开不限于所讨论的任何特定实施例。
附图说明
虽然本说明书以特定指出并明确地要求保护被视为本公开实施例的内容的权利要求书结束，但在结合附图阅读时，可以根据本公开的实施例的某些实例的描述更容易地确定本公开的实施例的优点。在各图式中具有类似元件编号的元件旨在是相同的。
图1示出了根据各种实施例的示例性反应器系统的示意图；
图2示出了根据各种实施例的示例性污染物捕集系统的分解图；
图3A示出了根据各种实施例的示例性挡板；
图3B示出了根据各种实施例的示例性互补挡板；
图4A示出了根据各种实施例的污染物捕集系统的示例性过滤器挡板堆的透视图；
图4B示出了根据各种实施例的污染物捕集系统的示例性过滤器挡板堆的横截面透视图；
图5A示出了根据各种实施例的另一示例性挡板；
图5B示出了根据各种实施例的另一示例性互补挡板；
图6A示出了根据各种实施例的又一示例性挡板；
图6B示出了根据各种实施例的又一示例性互补挡板；
图7A示出了根据各种实施例的又一示例性挡板；
图7B示出了根据各种实施例的又一示例性互补挡板；
图8示出了根据各种实施例的用于污染物捕集系统的加热器套的透视图；
图9示出了根据各种实施例的使流体流动通过反应器系统的污染物捕集系统的方法；
图10A示出了根据各种实施例的示例性捕集结构的横截面图；
图10B示出了根据各种实施例的图10A的捕集结构的横截面的分解图；
图11示出了根据各种实施例的示例性捕集结构；以及
图12示出了根据各种实施例的示例性捕集结构。
具体实施方式
尽管下文公开了某些实施例和实例，但本领域的技术人员将理解，本公开延伸超出了本公开具体公开的实施例和/或用途以及显而易见的修改和其等效物。因此，希望本公开的范围不应受本文所描述的特定实施例的限制。
本文中呈现的图示并不打算作为任何特定材料、设备、结构或装置的实际视图，而仅仅是用以描述本公开的实施例的呈现。
如本文所用，术语“衬底”可指可使用的或上面可形成器件、电路或膜的任何一种或多种下层材料。
如本文所用，术语“原子层沉积”(ALD)可以指在工艺腔室中进行沉积循环，优选地多个连续沉积循环的气相沉积工艺。通常，在每个循环期间，将前体化学吸附到沉积表面(例如，衬底表面或先前沉积的底层表面，如来自前一ALD循环的材料)，由此形成不易与额外前体反应的单层或亚单层(即，自限性反应)。其后，如果必要，可随后将反应物(例如，另一前体或反应气体)引入到工艺腔室中以用于将被化学吸附的前体转化为沉积表面上的所需材料。通常，此反应物能够与前体进一步反应。此外，还可在每个循环期间利用吹扫步骤来在被化学吸附的前体的转化之后从工艺室去除过量的前体和/或从工艺室去除过量的反应物和/或反应副产物。此外，当使用一种或多种前体组合物、反应性气体和吹扫气体(例如，惰性载气)的交替脉冲进行时，如本文所用，术语“原子层沉积”还意在包括由相关术语，如“化学气相原子层沉积”、“原子层外延”(ALE)、分子束外延(MBE)、气体源MBE或有机金属MBE和化学束外延所指定的工艺。
如本文中所使用，术语“化学气相沉积(CVD)”可以指其中衬底暴露于一种或多种挥发性前体的任何工艺，所述前体在衬底表面上反应和/或分解以产生所要沉积。
如本文所用，术语“膜”和“薄膜”可以指通过本文所公开的方法沉积的任何连续或非连续结构和材料。例如，“膜”和“薄膜”可以包含2D材料、纳米棒、纳米管或纳米粒子，或甚至部分或完整分子层或者部分或完整原子层或原子和/或分子簇。“膜”和“薄膜”可以包括具有针孔，但仍然是至少部分连续的材料或层。
如本文所用，术语“污染物”可以指设置于反应室内的可影响设置在反应室中的晶片的纯度的任何不需要的材料，或反应系统的任何部件中的任何不需要的材料。术语“污染物”可以指但不限于设置在反应室或反应系统的其它部件内的不需要的沉积物、金属和非金属颗粒、杂质和废物产品。
用于ALD、CVD等等的反应器系统可用于各种应用，包括将材料沉积和蚀刻在衬底表面上。在各种实施例中，反应器系统50可包括反应室4、用于在处理期间保持衬底30的基座6、将一种或多种反应物分配到衬底30的表面的流体分配系统8(例如，花洒)、一个或多个反应物源10、12，和/或经由管线16-20以及阀或控制器22-26流体地联接到反应室4的载气源和/或吹扫气源14。反应气体或来自反应物源10、12的其它材料可施加到反应室4中的衬底30。来自吹扫气体源14的吹扫气体可流向并且穿过反应室4以从反应室4去除任何过量的反应物或其它不希望的材料。系统50还可以包括流体联接到反应室4的真空源28，该真空源可配置成将反应物、吹扫气体或其它材料从反应室4中吸出。系统50可包括设置在反应室4和真空源28之间的污染物捕集系统40，以捕集(即，累积)来自反应室4的材料(例如，污染物)，从而减少或防止污染物捕集系统40下游的反应器系统50部件的污染。
参考图2，示出了根据各种实施例的污染物捕集系统100(其分解图)(图1中的污染物捕集系统40的示例)。在各种实施例中，污染物捕集系统100可以包括捕集壳体103，所述捕集壳体可以包括多个部件(例如，上壳体103A和下壳体103B)。在各种实施例中，上壳体103A和下壳体103B可以联接以封闭污染物捕集系统100的其他部件。上壳体103A可以包括流体入口101A，捕集壳体103的内部可以通过所述流体入口流体地联接到反应室(例如反应室4)。气体和其他材料可以通过流体入口101A从反应室流动到污染物捕集系统100中，并且可以通过流体出口101B离开污染物捕集系统100。
在各种实施例中，捕集壳体103可以包括外壁105，所述外壁包括内壁表面。内壁表面可以限定封闭在捕集壳体103内的内部空间(例如，当上壳体103A和下壳体103B联接时)。捕集壳体103的内部空间可以与流体入口101A和流体出口101B流体连通。
在各种实施例中，污染物捕集系统100可以包括被构造成捕集行进通过其中的污染物的捕集结构(例如，容纳在捕集壳体内)。当流体行进通过捕集系统时，污染物可能沉积在捕集结构的表面上。在各种实施例中，捕集结构可以包括挡板堆(例如，挡板堆130)。挡板堆130可以包括至少两个板，所述挡板可以使进入捕集壳体103的内部空间的流体流采取一定的路径(例如，将增加或最大化通过捕集壳体103的内部空间的流体流，和/或允许通过污染物捕集系统及其部件从流体流增加或最大化地除去污染物的路径)。通过捕集壳体103的内部空间的流体流动路径可以增加流体路径以增加与污染物捕集系统100的部件(例如，捕集壳体103中的挡板的表面)的接触，因此，允许当流体流动通过污染物捕集系统100时污染物沉积在这样的表面上的更多机会。
在各种实施例中，挡板堆130可以包括至少一个挡板132和至少一个互补挡板134。每个挡板132可以具有基本相同的设计(例如，包括通过其中的孔)，并且每个互补挡板134可以具有基本相同的设计(例如，包括通过其中的互补孔)。挡板132和互补挡板134可以在x103的第一端(邻近x 101A))和捕集壳体103的第二端(邻近流体出口101B)之间以挡板顺序设置在挡板堆130中。挡板堆130的第一端可以邻近捕集壳体103的第一端，并且挡板堆130的第二端可以邻近捕集壳体103的第二端。挡板顺序可以包括挡板132与互补挡板134交替位置，使得没有两个挡板132并且没有两个互补挡板134以挡板顺序相邻。
挡板堆130可以包括任何设计，顺序和/或组成的任何合适数量的挡板。例如，在各种实施例中，挡板堆130可以全部包括一种类型的挡板(例如，所有挡板132或所有互补挡板134)。在各种实施例中，挡板堆130可以包括挡板设计的任何合适的混合。例如，挡板堆130可以包括具有两种或更多种设计的挡板。作为另一示例，挡板堆130可以包括第一数量的挡板132和第二数量的第二互补挡板134。在各种实施例中，挡板堆130可以包括相等数量的挡板132和互补挡板134(例如，在挡板堆130的第一端和第二端之间以挡板顺序交替)。在各种实施例中，挡板堆130可以包括挡板132比互补挡板134再多一个，使得挡板顺序以挡板132开始和结束(即，挡板132是最邻近捕集壳体103的第一端和第二端的挡板)。
在各种实施例中，挡板堆可以包括联接到挡板堆的每一端的至少一个端板。例如，第一端板136A可以包括在挡板堆130中作为挡板堆130的第一端上的端板，并且第二端板136B可以包括在挡板堆130中作为挡板堆130的第二端上的端板。挡板堆130的第一端可以邻近捕集壳体103的第一端设置在捕集壳体103的内部空间中，并且挡板堆130的第二端可以邻近捕集壳体103的第二端设置在捕集壳体103的内部空间中。包括在挡板堆中的(一个或多个)端板可以包括任何合适的设计，包括与包括在挡板堆中的挡板和/或互补挡板不同的设计。
挡板堆130中的挡板的布置可以包括任何合适的布置，包括任何合适的间隔布置。挡板均可以由间隔件133分离。即，间隔件133可以设置在挡板堆中的每两个板之间。挡板堆中的板可以间隔开任何合适的距离，例如以实现通过捕集壳体103的流体流的期望压降。为了减小通过捕集壳体103的压降量，在挡板堆中可以有更少的挡板和/或挡板之间的空间更大。相反，为了增加通过捕集壳体103的压降量，在挡板堆中可以有更多的挡板和/或挡板之间的空间更小。
每个挡板(例如，挡板堆130中的挡板132和互补挡板134)可以具有与捕集壳体103的内部空间互补的形状，使得挡板堆130和其中包括的挡板可以设置在捕集壳体103的内部空间中。在各种实施例中，包括在设置在捕集壳体103的内部空间中的挡板堆中的一个或多个板的外边缘可以与捕集壳体103的内壁相邻和/或接触地设置。板中的一个或多个的外边缘可以在相应的挡板和捕集壳体103的内壁之间形成至少部分密封。因此，有限量的流体流(或没有流体流)可以在挡板堆中的板的外边缘和捕集壳体103的内壁之间通过。
参考3A、3B和4A，在各种实施例中，挡板(例如，挡板300A，其是图2中的挡板132的示例)可以包括顶表面322，底表面324，位于其间的挡板主体，和挡板外边缘326。挡板可以包括通过顶板主体设置在顶表面322和底表面324之间并且由孔边缘限定的至少一个孔。例如，挡板300A可以包括第一孔331和第二孔333。挡板中包括的孔可以是任何合适的孔布置，例如图3A中所示的挡板300A的孔布置。作为挡板的孔布置的示例，孔可以围绕挡板形状的中心(例如，圆的中心)与其他类似的孔等距间隔。在各种实施例中，挡板的孔可以包括在挡板的孔部分中。例如，挡板300A的孔部分325可以设置在挡板的径向向内部分上，其中挡板300A的径向向外部分可以不包括孔。挡板的没有孔的部分可以是实心体部分(例如，挡板300A的实心体部分335)。
继续参考图3A、3B和4A，在各种实施例中，互补挡板(例如，互补挡板300B，其是图2中的互补挡板134的示例)可以包括互补顶表面352，互补底表面354，其间的互补挡板主体，和互补挡板外边缘356。互补挡板可以包括通过互补挡板主体设置在互补挡板顶表面352和底表面354之间并由互补孔边缘限定的至少一个互补孔。例如，互补挡板300B可以包括第一互补孔361和第二互补孔363。包括在互补挡板中的互补孔可以是任何合适的互补孔布置，例如图3B中所示的互补挡板300B的互补孔布置。作为互补挡板的互补孔布置的示例，互补孔可以围绕互补挡板形状的中心(例如，圆的中心)与其他类似的互补孔等距间隔。在各种实施例中，互补挡板的互补孔可以包括在互补挡板的互补孔部分中。例如，互补挡板300B的孔部分355可以设置在互补挡板的径向向外部分上，其中互补挡板300B的径向向内部分可以不包括互补孔。互补挡板的没有互补孔的部分可以是互补实心体部分(例如，互补挡板300B的互补实心体部分365)。
互补挡板(例如，互补挡板300B)可以与挡板(例如，挡板30A)互补，原因是互补挡板可以在挡板的不包括孔的部分中包括互补孔。作为示例，如上所述，互补挡板300B在其径向向外部分中包括互补孔361和363，而挡板300A在其径向向外部分中不包括孔。
在各种实施例中，挡板堆可以包括联接杆，挡板和/或互补挡板可以联接到所述联接杆。例如，图4B中的挡板堆400B可以包括联接杆450。联接杆可以包括任何合适的形状，长度和/或横截面形状。在各种实施例中，联接杆可以构造成横跨在捕集壳体103的第一端和第二端之间。联接杆可以构造成接合和/或联接挡板堆的其他部件，例如挡板，互补挡板，端板，间隔件和/或类似物。在各种实施例中，联接杆的至少一部分可以包括螺纹，例如联接杆450的端部中的一个或多个，以与紧固件接合以将挡板，互补挡板，端板和/或间隔件固定在一起。
出于空间和清楚的目的，在图4A和4B中用于特定挡板部件和互补挡板部件的附图标记和引线包括在其中所示的一个或多个示例性挡板或互补挡板中。然而，这样标记的部件可以适当地应用于每个类似标记的挡板或互补挡板。
在各种实施例中，每个挡板可以包括构造成接收和/或接合联接杆的联接孔。例如，挡板300A可以包括具有与联接杆450的横截面形状互补的形状的联接孔347。因此，联接杆450可以通过联接孔347插入，并且联接孔347可以与联接杆450接合。
在各种实施例中，挡板的联接孔可以包括非圆形形状，使得联接杆可以与联接孔接合并且将挡板保持在期望的位置(例如，因此挡板300A不围绕捕集壳体103内的联接杆450旋转)。在各种实施例中，挡板的联接孔可以包括仅关于穿过联接孔(例如，通过联接孔的中心)的一条线对称的形状。这样，联接孔仅可以以将挡板设置在期望取向的方式与联接杆接合(自对准特征)。在各种实施例中，为了帮助将挡板围绕联接杆以期望取向设置，联接孔可以包括参考点，所述参考点以特定取向或特定角度和/或相对于挡板的(一个或多个)孔的特定的位置设置。例如，联接孔347可以包括参考点348，所述参考点可以以特定角度定向(例如，使得参考点348与第一孔331和/或在两个第二孔333之间对准)。
在各种实施例中，每个互补挡板可以包括互补联接孔，所述互补联接孔构造成接收和/或接合联接杆。例如，互补挡板300B可以包括互补联接孔367，所述互补联接孔具有与联接杆450的横截面形状互补的互补形状。因此，联接杆450可以通过互补联接孔367插入，并且互补联接孔367可与联接杆450接合。
在各种实施例中，互补挡板的互补联接孔可以包括非圆形形状，使得联接杆可以与互补联接孔接合并将互补挡板保持在期望的位置(例如，因此互补挡板300B不围绕捕集壳体103内的联接杆450旋转)。在各种实施例中，互补挡板的互补联接孔可以包括互补形状，所述互补形状仅关于穿过联接孔(例如，通过互补联接孔的中心)的一条线对称。这样，互补联接孔仅可以以将互补挡板设置在期望取向的方式与联接杆接合(自对准特征)。在各种实施例中，为了帮助将互补挡板围绕联接杆以期望取向设置，互补联接孔可以包括互补参考点，所述互补参考点以特定互补角度和/或相对于互补挡板的(一个或多个)互补孔的特定位置定向。例如，互补联接孔367可以包括互补参考点368，所述互补参考点可以以特定互补角度定向(例如，使得互补参考点368与互补第二孔363和/或在两个互补第一孔361之间对准)。
在各种实施例中，联接孔的参考点和互补联接孔的互补参考点可以以一定取向设置挡板和互补挡板，使得挡板的孔可以沿着轴线与按照挡板顺序的相邻互补挡板的互补实心体部分(或径向邻近互补孔之间的空间)对准，其中轴线沿着挡板顺序横跨。在各种实施例中，参考点和互补联接孔的互补参考点可以以一定取向设置挡板和互补挡板，使得互补挡板的互补孔可以沿着轴线与按照挡板顺序的相邻挡板的实心体部分(或径向邻近孔之间的空间)对准，其中轴线沿着挡板顺序横跨。例如，联接孔347和参考点348可以设置挡板300A，互补联接孔367和互补参考点368可以设置互补挡板300B，使得孔333沿着轴线对准，在互补孔363之间具有空间，并且使得互补孔363沿着轴线对准，在孔333之间具有空间。
在各种实施例中，挡板和互补挡板可以以一定的挡板取向设置以在污染物捕集系统100操作期间实现通过其中的期望流体流和污染物在其上的沉积。在各种实施例中，挡板和互补挡板围绕挡板堆中的联接杆的旋转位置可以相对于彼此偏移(例如，通过联接孔和参考点的取向，以及互补联接孔和互补参考点的取向)，使得挡板的孔不沿着横跨挡板堆的轴线与互补挡板的互补孔串联和/或对准。此外，挡板的孔可以沿着横跨挡板堆的轴线与挡板堆中的相邻互补挡板的互补实心体部分的至少一部分(或互补挡板主体的部分，例如在互补孔之间)串联和/或对准。此外，互补挡板的互补孔可以沿着横跨挡板堆的轴线与挡板堆中的相邻挡板的实心体部分的至少一部分(或挡板主体的部分，例如，在孔之间)串联和/或对准。换句话说，在各种实施例中，联接孔的参考点可以与挡板的孔对准，并且互补联接孔的互补参考点可以与互补实心体部分或互补挡板的互补孔之间的空间对准；和/或联接孔的参考点可以与实心体部分或挡板的孔之间的空间对准，并且互补联接孔的互补参考点可以与互补挡板的互补孔的互补孔对准。例如，参考点348可以与挡板300A的孔对准，并且互补参考点368可以与互补挡板300B的互补实心体部分365对准。因此，挡板300A的孔331和333可以与互补实心体部分365和/或互补挡板300B的互补孔361和/或363之间的空间串联和/或对准，并且互补挡板300B的互补孔361和/或363可以与实心体部分335和/或挡板300A的孔331和/或333之间的空间串联和/或对准。
根据附加实施例，图5A和5B示出了挡板500A和互补挡板500B。挡板500A可以包括孔533和实心体部分535。挡板500A还可以包括具有参考点548的联接孔547。参考点548可以朝向孔533定向。孔533可以围绕挡板500A的中心等距。
互补挡板500B可以包括互补孔563和互补实心体部分565。互补挡板500B还可以包括具有互补参考点568的互补联接孔567。互补参考点568可以朝向互补实心体部分565定向。互补实心体部分565可以围绕互补挡板500B的中心等距。
挡板500A和互补挡板500B可以联接到的联接杆可以包括与联接孔547和互补联接孔567互补的横截面形状。也就是说，联接杆可以包括主体和与参考点548和互补参考点568互补的突起。联接孔547和互补联接孔567以及参考点548和互补参考点568的形状和取向分别可以使挡板和互补挡板围绕挡板堆中的联接杆的旋转位置相对于彼此偏移。因此，挡板500A的孔533可以沿着横跨挡板堆的轴线与互补实心体部分565和/或互补挡板500B的互补孔563之间的空间串联和/或对准，并且互补挡板500B的互补孔563可以沿着横跨挡板堆的轴线与实心体部分535和/或挡板500A的孔533之间的空间串联和/或对准。
图6A和6B根据另外的实施例示出了挡板600A和互补挡板600B。挡板600A可以包括孔633和实心体部分635。挡板600A还可以包括具有参考点648的联接孔647。参考点648可以朝向实心体部分635和/或孔633之间的空间定向。孔633可以围绕挡板600A的中心等距。
互补挡板600B可以包括互补孔663和互补实心体部分665。互补挡板600B还可以包括具有互补参考点668的互补联接孔667。互补参考点668可以朝向互补孔663定向。互补孔663可以围绕互补挡板600B的中心等距。
挡板600A和互补挡板600B可以联接到的联接杆可以包括与联接孔647和互补联接孔667互补的横截面形状。也就是说，联接杆可以包括主体和与参考点648和互补参考点668互补的突起。联接孔647和互补联接孔667以及参考点648和互补参考点668的形状和取向分别可以使挡板和互补挡板围绕挡板堆中的联接杆的旋转位置相对于彼此偏移。参考点648可以与实心体部分635和/或挡板600A的孔633之间的空间对准，并且互补参考点668可以与互补挡板600B的互补孔663对准。因此，挡板600A的孔633可以沿着横跨挡板堆的轴线与互补实心体部分665和/或互补挡板600B的互补孔663之间的空间串联和/或对准，并且互补挡板600B的互补孔663可以沿着横跨挡板堆的轴线与实心体部分635和/或挡板600A的孔633之间的空间串联和/或对准。
根据各种实施例，图7A和7B示出了挡板700A和互补挡板700B。挡板700A可以包括孔733和实心体部分735。挡板700A还可以包括具有参考点748的联接孔747。参考点748可以朝向实心体部分735和/或孔733之间的空间定向。孔733可以围绕挡板700A的中心等距。
互补挡板700B可以包括互补孔763和互补实心体部分765。互补挡板700B还可以包括具有互补参考点768的互补联接孔767。互补参考点768可以朝向互补孔763定向。互补孔763可以围绕互补挡板700B的中心等距。
挡板700A和互补挡板700B可以联接到的联接杆可以包括与联接孔747和互补联接孔767互补的横截面形状。也就是说，联接杆可以包括主体和与参考点748和互补参考点768互补的突起。联接孔747和互补联接孔767以及参考点748和互补参考点768的形状和取向分别可以使挡板和互补挡板围绕挡板堆中的联接杆的旋转位置相对于彼此偏移。参考点748可以与实心体部分735或挡板部分700A的孔733之间的空间对准，并且互补参考点768可以与互补挡板700B的互补孔763对准。因此，挡板700A的孔733可以沿着横跨挡板堆的轴线与互补实心体部分765和/或互补挡板700B的互补孔763之间的空间串联和/或对准，并且互补挡板700B的互补孔763可以沿着横跨挡板堆的轴线与实心体部分735和/或挡板700A的孔733之间的空间串联和/或对准。
本文讨论的成对的挡板和互补挡板中的任何一对(或单独的板)可以输入挡板堆中(例如，以替换挡板堆400B中的挡板300A和互补挡板300B)。
在各种实施例中，在挡板堆中的每个挡板和互补挡板之间可以有间隔件，所述间隔件构造成将相邻的挡板和互补挡板间隔开。例如，参考图4B，挡板300A和互补挡板300B可以由间隔件303(图2中的间隔件133的示例)分离。间隔件可以设置在挡板堆中的每个板之间(例如，在挡板和互补挡板之间，在端板和挡板和/或互补挡板之间等)以实现两个板之间的任何期望间隔。这样的间隔可以在流动通过捕集壳体103以及包括在其中的挡板和互补挡板中的孔和互补孔的流体气流中实现期望的压降。
在各种实施例中，挡板堆可以包括以挡板顺序邻近第一和/或最后挡板(或互补挡板)设置的至少一个端板。端板可以具有类似于挡板的联接孔和互补挡板的互补联接孔的端板联接孔，所述端板联接孔构造成与联接杆接合。端板还可以包括通过端板主体设置在端板的第一和第二表面之间的至少一个端板孔。例如，如图4A中所示，端板410可以包括端板孔412。端板孔可以以任何合适的设计或布置通过端板设置。在各种实施例中，端板的不包括孔的部分可以是端板实心体部分(例如，端板实心体部分414)。
在各种实施例中，端板(例如，图4A中的端板410)可以构造成邻近捕集壳体103的第一端或第二端的内表面设置，使得端板的外表面可以与捕集壳体103相邻和/或接触。这样的构造可以允许例如从外部热源，例如加热器套(例如，图8中所示的加热器套800)到挡板堆中的更大热传导，所述外部热源构造成联接在污染物捕集系统100和/或捕集壳体103周围。在各种实施例中，端板(例如，图4B中的端板420)可以构造成与捕集壳体103的第一端或第二端的内表面间隔，使得在端板的外表面和捕集壳体103的内表面之间存在空间。捕集壳体103的内表面和端板之间的空间可以通过包括凸缘(例如，凸缘424)的端板或设置在其间的间隔件实现。这样的构造可以实现流动通过捕集壳体103的流体流的期望压降，和/或为捕集壳体103和挡板堆(例如，挡板堆400B)内的污染物沉积提供更大的面积。
在各种实施例中，端板可以包括端板孔和/或端板孔布置，其使端板孔(例如，沿着横跨挡板堆的轴线)与通过挡板堆中的下一相邻板设置的孔串联和/或对准。例如，端板420的端板孔422可以沿着横跨挡板堆的轴线与挡板300A的孔331和/或333串联和/或对准。这样，进入并流动通过捕集壳体103和挡板堆400B的流体将较少的污染物沉积在更邻近流体入口101A的板上，从而降低了污染物从污染物捕集系统100脱气到上游部件(例如反应室)的风险。
在各种实施例中，包括挡板，互补挡板和端板的挡板堆中的板可以联接到联接杆，并且通过紧固件固定。例如，紧固件402(例如，螺钉，钉子，夹具等)可以与联接杆450接合(例如，经由螺纹，力等)，并且固定挡板300A，互补挡板300B，端板420和/或间隔件303。
在各种实施例中，紧固件402可以设置在套筒407中和/或联接到套筒，所述套筒可以设置在联接杆450的端部中。套筒407可以构造成在紧固件402和联接杆450的相邻表面之间提供缓冲以避免磨损。
在各种实施例中，挡板堆中的一个或多个板可以包括指示器以容易地向挡板堆的用户或组装者传达将哪个板设置在挡板堆的哪个位置。因此，在各种实施例中，例如，挡板300A可以包括指示器304(例如，凹口)以容易地指示带凹口的或以其他方式标记的板是挡板300A。因此，挡板堆的用户或组装者能够容易地辨别是否实现挡板和互补挡板的正确顺序。本文讨论的挡板堆中的任何板都可以包括指示器。
在各种实施例中，挡板堆可以是回文的，使得从挡板堆的任一端开始部件的顺序是相同的。如图4B中所示，挡板堆400B以端板420开始和结束，并且在其间，奇数个挡板300A以挡板顺序与偶数个互补挡板300B交替，使得挡板顺序以挡板300A开始和结束。因此，组装污染物捕集系统的人可以将挡板堆400B插入到捕集壳体103中，而不必担心挡板堆400B是正面朝上还是上下颠倒。
在各种实施例中，挡板堆或其他污染物捕集系统部件的将与流动通过污染物捕集系统的流体相互作用的任何表面可以接收污染物沉积(其是本文所讨论的方法和系统的目的，以便从流体去除污染物以避免污染下游反应器系统部件)。因此，为了增加部件的可用表面积，可以对表面进行纹理化(例如，通过喷丸处理)。例如，挡板和互补挡板的表面(包括其外边缘)、间隔件、捕集壳体的内壁、孔和互补孔的边缘和/或任何其他表面可以被纹理化。
在各种实施例中，可以通过夹紧环144将污染物捕集系统100的部件夹紧和/或密封在一起。夹紧环144可以围绕上壳体103A和/或下壳体103B设置，并且可以构造成拧紧以将污染物捕集系统100的部件保持在一起。
在各种实施例中，包括在污染物捕集系统中的捕集结构可以包括用于捕集除挡板堆之外的污染物的结构，如上所述。例如，参考图10A和10B，污染物捕集系统可以包括设置在捕集壳体(例如，图2中所示的捕集壳体103)中的捕集结构1000，所述捕集结构包括多个杆1055。杆1055可以以布置1050进行布置以引导流体沿着期望路径在杆1055之间流动。杆1055可以横跨在可以为捕集结构1000内的杆1055提供稳定性的部件之间。例如，杆1055可以联接到和/或横跨在挡板1010和基板1020之间。杆1055可以大致垂直于挡板1010和/或基板1020，和/或大致平行于横跨在捕集壳体103的流体入口101A和流体出口101B之间的轴线(如图2中所示)(如该上下文中使用的，术语“大致”是指分别与垂直或平行成正负20度)。在各种实施例中，捕集结构中的杆可以与挡板和/或基板是一体的或整体的。
在各种实施例中，如图10A和10B中所示，挡板1010可以包括设置在挡板1010的内侧1011中的凹部1014。凹部1014可以包括与相应的杆1055的横截面形状互补的形状。每个杆1055的第一端1052可以设置在相应的凹部1014中，从而将杆1055联接到挡板1010。类似地，在各种实施例中，基板1020可以包括设置在基板1020的内侧1021中的凹部1024(基板1020的内侧1021可以面对挡板1010)。凹部1024可以包括与相应的杆1055的横截面形状互补的形状。每个杆1055的第二端1054可以设置在相应的凹部1024中，从而将杆1055联接到基板1020。通过将杆靠置在挡板和/或基板的相应凹部中，通过紧密配合在相应的凹部中，拧接到基板，挡板和杆端部上以允许杆拧入基板和/或挡板中等，捕集结构的杆可以联接到挡板和/或基板。
在各种实施例中，杆可以联接到挡板和/或基板，无论挡板和/或基板是否具有构造成以任何合适的方式(例如，通过焊接，挡板和基板之间的拧紧，粘合剂等)接收杆的凹部。
在各种实施例中，捕集结构可以包括中心支撑件(例如，中心支撑件1025)，所述中心支撑件可以构造成联接捕集结构的两个或更多个部件。例如，捕集结构1000的中心支撑件1025可以将挡板1010联接到基板1020，并且杆1055设置在其间。中心支撑件1025可以通过挡板1010中的支撑孔1016设置，所述支撑孔构造成通过其中接收中心支撑件1025。支撑孔1016的形状可以与中心支撑件1025的横截面形状互补。中心支撑件1025可以通过设置在中心支撑件1025周围并与挡板1010接触的紧固件(例如，螺母1002和/或密封件1004)联接和/或固定到挡板1010。在各种实施例中，紧固件可以包括与中心支撑件上的螺纹互补的螺纹，使得紧固件拧接到中心支撑件上，然后朝向基板拧紧以将挡板和基板推动到一起。因此，在各种实施例中，可以通过来自中心支撑件1025和紧固件1002的挡板1010和基板1020之间的力将设置在挡板1010和基板1020之间的杆1055保持在适当位置。中心支撑件可以是单独部件，或者可以与捕集结构的挡板和/或基板是一体的或整体的。
在各种实施例中，杆1055可以围绕(即，围绕)基板的中心区域(例如，基板1020的中心支撑件1025处或附近的部分)设置。中心区域可以不包括任何杆。中心区域可以包括通过基板设置的一个或多个流孔(例如，流孔1027)，流动通过污染物捕集系统和捕集结构的流体可以流动通过所述流孔。因此，随着气流通过捕集壳体(例如，由来自图1中所示的真空泵28的真空压力引起)，可能需要使流动通过捕集壳体(包括下壳体103B)的流体流动通过杆1055的布置1050，与此同时接触杆1055，然后通过流孔1027离开捕集结构1000，并且通过捕集壳体的流体出口101B离开捕集壳体。流孔可以与流体出口101B对准和/或不对准。
在各种实施例中，捕集结构中的杆可以以任何合适的布置设置。例如，杆1055可以间隔开(即，不彼此接触)设置，或者可以彼此接触，使得流体可以在杆1055之间流动。杆的间隔可以提供用于流体流动通过捕集结构的曲折路径，因此增加了流体将接触更多表面并且流体中的污染物将沉积到捕集器内的这样的表面上的机会。杆可以包括任何合适的形状或长度。例如，杆可以包括圆形横截面形状(例如图10A和10B中所示的那些)，或者杆可以包括例如六边形，八边形，三角形或正方形的横截面形状，或任何其他合适的横截面形状。作为另一示例，杆可以具有约2毫米(mm)的横截面长度(例如，圆的直径)(在该上下文中使用的“约”是指正负0.5mm)。作为另一示例，杆具有的长度(例如，横跨挡板和基板之间的距离)可以为约20厘米(cm)(在该上下文中使用的“约”是指正负5cm)。杆可以包括高表面积与体积的比，例如，表面积与体积的比为至少50:1，至少100:1，至少150:1或至少200:1。在各种实施例中，杆可以包括纹理化的外表面，沿着杆的螺纹或构造成增加杆的外表面积以在其上沉积污染物的任何其他结构。
捕集结构中的杆可以包括任何合适的材料，例如钢，铝，或其任何其他金属或合金，陶瓷材料等。
在各种实施例中，捕集结构的基板(例如，基板1020)可以设置在捕集壳体中并支撑捕集结构的其他部件。在各种实施例中，基板1020的外侧(与内侧1021相对)可以设置成与捕集壳体的壳体底表面(壳体底表面102)间隔。为了支撑与捕集壳体底表面间隔的基板，捕集壳体可以包括从捕集壳体突出以将基板保持在适当位置的支撑件(例如支撑件1006)。例如，支撑件1006可以从捕集壳体的内壁突出以将基板1020支撑在适当位置，与捕集壳体的底表面102间隔。在各种实施例中，支撑件可以从捕集壳体的另一表面(例如，从底表面)突出以将基板保持在适当位置。在各种实施例中，基板外表面可以抵靠或邻近捕集壳体底表面设置。
在各种实施例中，捕集结构的挡板(例如，挡板1010)可以使进入捕集壳体的流体流采取一定的路径(例如，将增加在杆1055周围并与杆接触的流体流和/或增加从流体去除污染物的能力的路径)。挡板1010可以减少或防止流体流围绕杆1055的第一端1052行进。也就是说，挡板1010可以在挡板1010和杆1055的第一端1052之间形成至少部分密封。在各种实施例中，挡板1010的形状可以小于捕集壳体的横截面形状，使得挡板边缘1012不接触捕集壳体的内壁。因此，在挡板边缘和捕集壳体的内壁之间和/或在杆1055和捕集壳体的内壁之间可能存在空间(例如，下壳体103B的内壁和挡板边缘1012和/或杆1055之间的空间1075)。挡板1010可以构造成使在捕集壳体内的流体流的至少一部分围绕挡板边缘1012流向并通过杆1055的布置1050(例如，通过空间1075)，并流向流孔1027。
在各种实施例中，基板可以与捕集壳体的内壁形成至少部分密封。例如，基板1020的外边缘可以抵靠或邻近下壳体103B的内壁设置，使得很少或没有流体可以在其间通过。因此，流动通过捕集结构1000的流体可在挡板1010周围(和/或通过包括穿过其设置的孔的挡板)被导引以流动通过杆1055的布置1050，并通过流孔1027离开捕集结构1000。因此，流体中的污染物可以沉积在捕集结构的表面(例如，杆1055，挡板1010，基板1020等的外表面1053)上，而很少或没有流体在基板1020和捕集壳体的内壁之间流动。
捕集结构1000的部件的布置可以允许通过其中的更大热传导。加热捕集结构可以允许增加捕集系统部件上的污染物膜的生长速率，并改善被捕集污染物膜的性质，例如增加的密度和减少的剥落。无论热能是在外部和/或内部被提供，热能都可以很容易地穿过基板，杆和/或挡板。在各种实施例中，捕集结构1000可以例如通过在围绕污染物捕集系统和/或包括捕集结构1000的捕集壳体联接的加热器套(例如，图8中所示的加热器套800)在外部加热。在各种实施例中，捕集结构1000可以例如通过设置在捕集结构1000的部件中或联接到捕集结构的部件(例如，在包括加热器1026的基板1020和/或中心支撑件1025中)的加热器(例如，图10B中所示的加热器1026)在内部加热。尤其是在其中杆1055包括金属材料，例如钢或铝(或其合金)的实施例中，热能将容易地在基板1020(从加热器1026和/或通过捕集壳体从加热器套接收热能)，杆1055和挡板1010之间传播。
在各种实施例中，除了提供可以在其上沉积污染物的足够的表面区域之外，捕集结构，例如包括设置在挡板1010和基板1020之间的杆1055的捕集结构1000，还可以具有可重复使用和易于维护的益处。响应于捕集结构1000被使用和/或被污染物饱和，捕集结构1000的部件(例如，杆1055，挡板1010和基板1020)可以被拆卸(和/或从捕集壳体移除)，容易地清洁，然后重新组装以备后用。可以例如通过将紧固件1002从中心支撑件1025拆开来拆卸捕集结构。如果部件中的一个或多个损坏或以其他方式需要更换，则可以容易地完成这样的更换。捕集结构的其他预先存在的部件是一次性使用的物品和/或难以清洁。
在各种实施例中，包括在污染物捕集系统中的捕集结构可以包括流体可以流动通过的多个管。每个管可以包括通过管的整个长度设置的腔孔(例如，腔孔1157)，从而允许污染物沉积在管的内表面和外表面上。例如，参考图11，捕集结构1100可以包括管1155的布置1150。捕集结构1100可以设置在捕集壳体(例如，图2中所示的捕集壳体103)中，使得管1155至少部分地横跨在捕集壳体顶表面和底表面之间(例如，沿着流体流动通过捕集壳体的方向，和/或大致平行于横跨在捕集壳体103的流体入口101A和流体出口101B之间的轴线(如图2所示)(如在该上下文中使用的，术语“大致”是指与平行成正负20度))。管在捕集结构中的布置可以与捕集壳体的形状互补，使得在管布置的外周边上的管可以邻接或邻近捕集壳体的内壁设置。例如，管1155的布置1150可以构造成设置在六边形捕集壳体中。在各种实施例中，用于捕集结构的管布置的管可以包括圆形布置，所述圆形布置构造成设置在圆形捕集壳体中(例如，在图10A中所示的下捕集壳体103B中)。
管可以相对于彼此以任何合适的方式布置。管布置可以构造成限制或最小化管之间的空间。例如，如图11中所示，根据各种实施例，管1155可以以六边形包捆，使得每个管1155(除了外周边上的管)可以由六个管1155围绕。因此，每个管1155(除了外周边上的管)可以与六个其他管1155邻接或接触。该六边形包捆允许管1155的均匀包捆并限制其间的空间，从而为圆形管提供密集的包捆。这种密集包捆防止管相对于彼此的移位。而且，管的六边形包捆形成在接触管之间具有凹侧的三角形空间(例如，空间1159)。管之间的这些空间允许流体流过的额外空间以及在其上沉积污染物的额外表面区域(在管的外部)。管的六边形包捆不一定适用于管布置的外形，而是可以以具有圆形外形的管布置实施。
捕集结构中的管可以包括任何合适的形状或尺寸。在各种实施例中，管可以包括圆形横截面外形(例如，管1155)，或构造成允许管的期望布置的任何其他合适的横截面形状。在各种实施例中，管腔孔可以包括圆形横截面形状(例如，腔孔1157)或任何其他合适的横截面腔孔形状。在各种实施例中，管可以具有约2毫米(mm)的横截面长度(例如，管1155的外径)。在各种实施例中，管可以具有约1mm的内径(例如，跨腔孔的长度，例如腔孔1157的直径)(如在该上下文中使用的，“约”是指正负0.5mm)。在各种实施例中，管可以具有约20厘米(cm)的长度(如在该上下文中使用的，“约”是指正负5cm)。管可以具有高表面积与体积的比，例如，表面积与体积的比为至少50:1，至少100:1，至少150:1或至少200:1。例如，长度约为20cm，外径约为2mm，内径约为1mm，填充直径约为19cm的捕集壳体的六边形包捆布置中的管可以提供相当大的表面区域以接收污染物沉积。在这样的示例中，管腔孔的表面区域将提供约六平方米的捕获表面，并且管之间的间隙(例如，空间1159)将提供略小于六平方米，总表面积约为十二平方米。假设反应器中的典型沉积过程在一个捕集器内产生三平方微米的污染物沉积，则包括讨论的布置和尺寸下的管的捕集结构提供的表面区域将在需要维护或更换之前允许相同的捕集结构用于多个沉积循环。
在各种实施例中，管的外表面和/或内表面可以包括纹理化的外表面，沿着外表面和/或内表面的螺纹或构造成增加管的外表面积以用于污染物沉积在其上的任何其他结构。
在各种实施例中，管可以以任何合适的方式联接，例如粘合剂，焊接和/或紧密配合在捕集壳体内。如图11中所示，管1155通过张紧装置1188联接在一起以保持布置1150，所述张紧装置可以是夹紧环(类似于夹紧环114)，皮带，弹性带等。
在各种实施例中，管1155的布置1150可以包括至少一个支撑件1125。支撑件1125可以是从布置1150的底部至少向外突出的杆或其他结构(即，比管1155更靠近捕集壳体的底表面延伸的支撑件1125)。在各种实施例中，管的布置可以包括一个以上支撑件(例如，三个支撑件1125，如图11中所示)。支撑件1125可以构造成支撑管1155的布置1150，使得在管1155的底部和捕集壳体的底表面之间存在空间(例如，如果捕集结构1100设置在下捕集壳体103B中则为底表面102，如图10A中所示)。类似地，当设置在捕集壳体中时，在管1155的顶部和捕集壳体的顶表面之间可以存在空间。例如，管布置1150可以简单地靠置在捕集壳体内的适当位置，其可以导致管1155的顶部和捕集壳体的顶表面之间的空间(例如，由于捕集壳体的上壳体和下壳体配合在一起的方式)。作为另一示例，支撑件1125也可以从布置1150的顶部向外突出(即，支撑件1125比管1155更靠近捕集壳体的顶表面延伸)。因此，如果将捕集壳体的盖或上壳体放置在捕集结构上，则盖或上壳体将抵靠支撑件125的尖端，从而允许捕集壳体的顶表面和管1155的顶部之间的空间。这样的空间将允许流体流入捕集壳体(例如，通过图2中所示的流体入口101A)以分散并利用更多的管1155来捕集污染物。
在各种实施例中，诸如带孔的挡板，淋浴喷头等的结构可以设置在捕集壳体中的管布置上方，从而以期望方式分散流向其中的流体以增加由管提供的表面区域的利用率。
捕集结构1100的部件的布置可以允许通过其中的更大热传导。加热捕集结构可以允许增加捕集系统部件上的污染物膜的生长速率，并改善被捕集污染物膜的性质，例如增加的密度和减少的剥落。无论热能是在外部和/或内部被提供，热能都可以很容易地穿过捕集壳体，支撑件1125和/或管。在各种实施例中，捕集结构1100可以例如通过在围绕污染物捕集系统和/或包括捕集结构1100的捕集壳体联接的加热器套(例如，图8中所示的加热器套800)在外部加热。在各种实施例中，捕集结构1100可以例如通过设置在管1155的布置1150中的加热器在内部加热。例如，管布置内的管(例如，在布置的中心处或附近的管)可以由加热器代替，和/或支撑件125可以是加热器或可以包括加热器。尤其是在其中管1155包括金属材料，例如钢或铝(或其合金)的实施例中，热能将容易地通过管1155和/或支撑件1125传播(例如，如果通过捕集壳体从加热器套或从内部加热器接收热能)。
在各种实施例中，除了提供可以在其上沉积污染物的足够的表面区域之外，捕集结构，例如包括管1155的捕集结构1100，还可以具有可重复使用和易于维护的益处。响应于捕集结构1100被使用和/或被污染物饱和，捕集结构1100的部件(例如，管1155，支撑件1125，张紧装置1188)可以容易地从捕集壳体移除和/或拆卸，清洁，然后重新组装以备后用。可以例如通过将张紧装置1188从管1155拆开来拆卸捕集结构。如果部件中的一个或多个损坏或以其他方式需要更换，则可以容易地完成这样的更换。
在各种实施例中，包括在污染物捕集系统中的捕集结构可以包括波纹片材，流体可以流动通过所述波纹片材并在其上沉积污染物。参考图12，根据各种实施例，波纹捕集结构1200可以包括联接到非波纹状片材1280的波纹片材1250。波纹片材1250和非波纹片材1280之间的空间1260可以允许流体流过其中并且污染物沉积在通过片材设置其中的表面区域上。波纹捕集结构1200可以设置在捕集壳体(例如，图2中所示的捕集壳体103)中，使得空间1260至少部分地横跨在捕集壳体的顶表面和底表面之间(例如，沿着流体流动通过捕集壳体的方向)。片材1250和1280可以以任何合适的形状形成螺旋(例如，诸如图12中所示的圆形，或正方形，三角形，矩形，六边形或八边形)。螺旋片材的外形可以与捕集结构将设置在其中的捕集壳体的形状互补。例如，波纹捕集结构1200可以构造成设置在圆形捕集壳体，例如图2中所示的捕集壳体103中。因此，波纹片材或非波纹片材可以邻接或邻近在捕集壳体的内壁设置。波纹片材和非波纹片材可以形成螺旋或布置成使得中间空隙1205可以减小或最小化以使流过其中的流体流过空间1260，这与通过波纹捕集结构1200的其他路径相反。
在各种实施例中，波纹捕集结构1200可以包括至少一个支撑件(例如，图11中所示的支撑件1125)。支撑件可以是从波纹捕集结构1200的底部和/或顶部向外突出的杆或其他结构。这样的支撑件可以构造成支撑波纹捕集结构1200，使得在波纹捕集结构1200的底部和/或顶部和捕集壳体的底表面和/或顶表面之间存在空间。因此，可以在波纹捕集结构1200的底部和捕集壳体的底表面之间和/或在波纹捕集结构1200的顶部和捕集壳体的顶表面之间产生空间。这样的空间将允许流体流入捕集壳体(例如，通过图2中所示的流体入口101A)以分散并利用(即流过)更多的空间1260以捕集污染物。
在各种实施例中，诸如带孔的挡板，淋浴喷头等的结构可以设置在捕集壳体中的波纹捕集结构上方，从而以期望方式分散流向其中的流体以增加提供用于污染物沉积的表面区域的利用率。
波纹捕集结构1200的部件的布置可以允许通过其中的更大热传导。加热捕集结构可以允许增加捕集系统部件上的污染物膜的生长速率，并改善被捕集污染物膜的性质，例如增加的密度和减少的剥落。无论热能是在外部和/或内部被提供，热能都可以很容易地穿过波纹捕集结构1200。在各种实施例中，波纹捕集结构1200可以例如通过在围绕污染物捕集系统和/或包括波纹捕集结构1200的捕集壳体联接的加热器套(例如，图8中所示的加热器套800)在外部加热。在各种实施例中，波纹捕集结构1200可以例如由通过空隙1205设置的加热器或包括在通过空隙1205设置的支撑件中的加热器在内部加热。尤其是在其中波纹捕集结构1200包括金属材料，例如钢或铝(或其合金)的实施例中，热能将容易地通过波纹捕集结构1200传播(例如，如果通过捕集壳体从加热器套或从内部加热器接收热能)。
在各种实施例中，污染物捕集系统以及其中包括的部件可以不包括用于联接任何部件的粘合剂或其他联接材料。粘合剂、环氧树脂或其它联接材料的不存在减轻了此类联接材料脱气并行进到反应室中(在其中成为污染物)的风险。另外，在没有这样的联接材料的情况下，本文所讨论的系统的部件在高温(例如大于120℃)下可能不容易降解。因此，污染物捕集系统(例如，图2中的污染物捕集系统100)和包括在其中的捕集结构可以比包括联接材料的污染物捕集系统移动更靠近反应器系统的反应室(例如，图1中的反应器系统50的反应室4)。因此，具有根据本文讨论的实施例的污染物捕集系统的反应器系统可以更紧凑和/或具有更可行的构造和特定布置。
本文讨论的污染物捕集系统构造成增加流经其中的流体可以接触的表面区域以允许将污染物沉积在这样的表面区域上的更多机会。因此，例如，如本文所讨论的，挡板的孔可以不与挡板堆中的相邻互补挡板的互补孔对准和/或串联。作为另一示例，杆(例如，杆1055)可以布置成使得存在从杆的布置的外周边到允许流体离开捕集结构的流孔(例如，流孔1027)的非线性路径。作为又一示例，通过波纹捕集结构(例如，波纹捕集结构1200)的管(例如，管1155)和/或空间(例如，空间1260)可以允许流体内的污染物通过波纹捕集结构沉积在管或路径内的表面上。
图9示出了根据各种实施例的使流体流动通过反应系统中的污染物捕集系统的方法900。另外参考图2和4B，流体可以从反应室(例如，图1中的反应室4)流动到污染物捕集系统(例如，图2中的污染物捕集系统100)(步骤902)。污染物捕集系统100可以包括捕集壳体103的流体入口101A和流体出口101B。流体可以通过流体入口101A流动到污染物捕集系统100中。流体可以包括污染物捕集系统构造成从流体去除的材料(例如，污染物)。
在各种实施例中，流体可以流动通过包括在污染物捕集系统中的污染物捕集结构(步骤904)。捕集结构可以包括在其上收集来自流体的污染物的任何合适的结构布置，例如本文所讨论的那些。在各种实施例中，污染物捕集器中的捕集结构可以包括污染物捕集系统100中的挡板堆400B(例如，图2中的挡板堆130的示例)。因此，流体可以流动通过多个挡板300A与多个互补挡板300B以挡板顺序交替的位置。流体还可以流动通过至少一个在挡板堆的任一端上包括在挡板堆中的端板(例如，端板420)。在各种实施例中，如本文所讨论的，流体可以流动通过包括杆，管和/或波纹和非波纹片材的捕集结构。
为了流动通过挡板堆400B，流体可以经由端板孔422和/或围绕端板420的外边缘流动通过第一端板420。在顺序流动通过挡板堆400B的挡板时，流体可以接触挡板300A的顶表面322和底表面324，互补挡板300B的互补顶表面352和互补底表面354，并且穿过挡板300A的孔331和333以及互补挡板300B的互补孔361和363。挡板300A的孔331和333可以通过挡板300A设置并且与互补挡板300B对准，使得孔331和333可以与互补挡板300B的互补实心体部分365对准。因此，响应于流动通过挡板300A的孔331和333，流体可以接触挡板堆400B中的后续互补挡板300B的互补实心体部分365。响应于接触下一个互补挡板300B的互补实心体部分365，流体可以朝向流体出口101B流动并通过这样的互补挡板300B的互补孔361和363。互补挡板300B的互补孔361和363可以通过互补挡板300B设置并与挡板300A对准，使得互补孔361和363可以与挡板300A的实体部分335对准。因此，响应于流动通过互补挡板300B的互补孔361和363，流体可以接触挡板堆400B中的后续挡板300A的实心体部分335。响应于接触下一个挡板300A的实心体部分335，流体可以朝向流体出口101B流动并通过这样的挡板300A的孔331和333。
流体流将按照该流动方式通过挡板300A和互补挡板300B的挡板顺序，直到流体以挡板顺序通过最后板。流体可以流动通过挡板堆400B的第二端上的端板420，接触这样的端板420的表面，并且流动通过端板孔422。流体在流动通过挡板堆400B时可以另外地在挡板300A和互补挡板300B的外边缘与外壁105的内壁表面之间流动，与那些表面相互作用并接触。
在各种实施例中，为了流动通过具有杆的捕集结构(例如，捕集结构1000)，流体可以接触并围绕挡板1010流动到空间1075中。然后，流体可以行进通过杆1055的布置1050，在通过流孔1027离开捕集结构1000之前与杆1055接触。
在各种实施例中，为了流动通过具有管的捕集结构(例如，捕集结构1100)，流体可以在离开捕集结构1100之前流动通过管1155。
在各种实施例中，为了流动通过波纹捕集结构(例如，波纹捕集结构1200)，流体可以在离开波纹捕集结构1200之前流动通过空间1260。
响应于流体接触上述表面(例如，挡板，互补挡板，端板，外壁105的内壁表面，杆1055，管1155，波纹和非波纹板1250和1280等)，流体中包括的污染物可以从流体沉积或收集(步骤906)在污染物捕集系统和布置在其中的相应捕集结构的表面上。表面及其在污染物捕集系统中相对于彼此的位置提供了这样的污染物沉积可能在其上发生的增加表面区域。表面中的一些可以包括纹理化以提供进一步可用的表面区域。
在各种实施例中，流体可以流动通过流体出口101B并从污染物捕集系统离开(步骤908)。
本文中论述的系统的部件可由任何合适的材料构成，如金属或金属合金(例如，钢、铝、铝合金等)。
尽管本文中阐述了本公开的示例性实施方案，但应了解本公开并不限于此。例如，尽管结合各种特定构造描述了反应器和污染物捕集系统，但本公开不一定局限于这些示例。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可对本文中阐述的系统和方法进行各种修改、变化和增强。
本公开的主题包括本文中所公开的各种系统、部件和构造及其它特征、功能、动作和/或特性以及其任何和所有等效物的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。

Claims (20)

1.一种反应器系统的污染物捕集系统，其包括：
包括壳体外壁的捕集壳体；
设置在所述捕集壳体中的第一挡板，其中所述第一挡板包括：
通过第一挡板主体横跨在所述第一挡板的第一挡板顶表面和第一挡板底表面之间的第一孔；以及
第一实心体部分；
在所述捕集壳体的第一端和第二端之间与所述第一挡板串联设置在所述捕集壳体中的第一互补挡板，其中所述第一互补挡板包括：
通过第一互补挡板主体横跨在所述第一互补挡板的第一互补挡板顶表面和第一互补挡板底表面之间的第一互补孔；以及
第一互补实心体部分，
其中所述第一挡板和所述第一互补挡板包括在挡板堆中，并且
其中所述第一挡板和所述第一互补挡板以挡板取向设置在所述捕集壳体中，其中所述第一挡板的第一孔的至少一部分和所述第一互补挡板的第一互补实心体部分的至少一部分沿着横跨在所述捕集壳体的第一端和第二端之间的第一轴线对准，并且使得所述第一挡板的第一实心体部分的至少一部分和所述第一互补挡板的第一互补孔的至少一部分沿着横跨在所述捕集壳体的第一端和第二端之间的第二轴线对准。
2.根据权利要求1所述的污染物捕集系统，其还包括设置在所述捕集壳体中并且横跨在所述捕集壳体的第一端和第二端之间的联接杆，
其中所述第一挡板包括通过所述第一挡板主体设置的第一联接孔，其中所述联接杆通过所述第一联接孔设置，并且
其中所述第一互补挡板包括通过所述第一互补挡板主体设置的第一互补联接孔，其中所述联接杆通过所述第一互补联接孔设置。
3.根据权利要求2所述的污染物捕集系统，其中所述联接杆包括非圆形横截面，其中所述第一挡板的第一联接孔和所述第一互补挡板的所述第一互补联接孔各自包括与所述联接杆的非圆形横截面互补的形状。
4.根据权利要求3所述的污染物捕集系统，其中所述第一联接孔的参考点以第一取向设置，并且所述第一互补联接孔的互补参考点以第一互补取向设置，其中所述第一取向和所述第一互补取向将所述第一挡板和所述第一互补挡板围绕所述联接杆设置以实现所述挡板取向。
5.根据权利要求4所述的污染物捕集系统，其还包括在所述第一挡板和所述第一互补挡板之间的间隔件以在其间提供空间。
6.根据权利要求1所述的污染物捕集系统，其还包括设置在所述捕集壳体中的第二挡板，其中所述第二挡板包括：
通过第二挡板主体横跨在所述第二挡板的第二挡板顶表面和第二挡板底表面之间的第二孔；以及
第二实心体部分，
其中所述第二挡板设置在所述捕集壳体中，使得所述第一互补挡板在所述第一挡板和所述第二挡板之间，并且其中所述挡板取向还包括将所述第二挡板的第二孔的至少一部分和所述第一互补挡板的第一互补实心体部分的至少一部分沿着所述第一轴线对准，并且所述第二挡板的第二实心体部分的至少一部分和所述第一互补挡板的第一互补孔的至少一部分沿着所述第二轴线对准。
7.根据权利要求6所述的污染物捕集系统，其中所述第一挡板和所述第二挡板包括相同的设计。
8.根据权利要求7所述的污染物捕集系统，其中所述挡板堆还包括端板，所述端板设置成使得实现以下中的至少一者：
所述第一挡板在所述端板和所述第一互补挡板之间，或者
所述第一互补挡板在所述端板和所述第一挡板之间，
其中所述端板包括端板孔和端板实心体部分。
9.根据权利要求1所述的污染物捕集系统，其中所述捕集壳体的壳体外壁包括内壁表面，其中所述第一挡板和所述第一互补挡板中的至少一个的外边缘邻近所述内壁表面设置，使得在所述第一挡板和所述第一互补挡板中的至少一个的外边缘与所述内壁表面之间形成至少部分密封。
10.根据权利要求9所述的污染物捕集系统，其中所述第一挡板顶表面、所述第一挡板底表面、所述第一互补挡板顶表面、所述第一互补挡板底表面、所述第一挡板和所述第一互补挡板中的至少一个的外边缘以及所述内壁表面中的至少一个被纹理化。
11.根据权利要求1所述的污染物捕集系统，其还包括联接到所述捕集壳体的加热器套。
12.根据权利要求1所述的污染物捕集系统，其中所述第一挡板的第一孔包括在所述第一挡板的径向向内部分中，并且其中所述第一互补挡板的第一互补孔包括在所述第一互补挡板的径向向外部分中。
13.一种用于污染物捕集系统的挡板堆，其包括：
多个挡板，每个挡板包括：
横跨穿过所述多个挡板中的每个挡板的挡板主体的孔；以及
实心体部分；以及
多个互补挡板，每个互补挡板包括：
横跨穿过所述多个互补挡板中的每个互补挡板的互补挡板主体的互补孔；以及
互补实心体部分，
其中所述多个挡板和所述多个互补挡板在所述挡板堆的第一端和第二端之间以挡板顺序设置，其中所述多个挡板与所述多个互补挡板交替，使得所述多个挡板中没有两个挡板并且所述多个互补挡板中没有两个互补挡板以挡板顺序相邻，
其中所述多个挡板和所述多个互补挡板以挡板取向设置，其中所述多个挡板的孔的至少一部分和所述多个互补挡板的互补实心体部分的至少一部分沿着横跨在所述挡板堆的第一端和第二端之间的第一轴线对准，并且使得所述多个挡板的实心体部分的至少一部分和所述多个互补挡板的互补孔的至少一部分沿着横跨在所述挡板堆的第一端和第二端之间的第二轴线对准。
14.根据权利要求13所述的挡板堆，其还包括联接杆，所述联接杆联接到所述多个挡板中的每一个和所述多个互补挡板中的每一个，其中所述联接杆横跨在所述挡板堆的第一端和第二端之间，
其中所述联接杆包括横截面，
其中所述多个挡板中的每一个包括联接孔，并且所述多个互补挡板中的每一个包括互补联接孔，其中所述联接孔和所述互补联接孔各自包括与所述联接杆的横截面互补的形状。
15.根据权利要求14所述的挡板堆，其中所述联接杆的横截面为非圆形，其中所述多个挡板中的每一个的联接孔以第一取向设置，并且所述多个互补挡板中的每一个的互补联接孔以第二取向设置，其中所述第一取向和所述第二取向将所述多个挡板和所述多个互补挡板围绕所述联接杆设置以实现所述挡板取向。
16.根据权利要求15所述的挡板堆，其还包括联接到所述联接杆的多个间隔件，其中所述多个间隔件中的至少一个以所述挡板顺序设置在所述多个挡板和所述多个互补挡板中的每个挡板和互补挡板之间。
17.根据权利要求16所述的挡板堆，其还包括设置在所述挡板堆的第一端或第二端中的至少一个上的端板，其中所述端板包括端板孔和端板实心体部分。
18.根据权利要求13所述的挡板堆，其中所述多个挡板比所述多个互补挡板再多一个，使得所述挡板堆包括从所述挡板堆的第一端和第二端的所述多个挡板和所述多个互补挡板的相同顺序。
19.一种反应器系统的污染物捕集系统，其包括：
捕集壳体；以及
设置在所述捕集壳体中的捕集结构，所述捕集结构包括：
挡板；
基板；以及
多个杆，所述多个杆横跨在所述挡板和所述基板之间并且联接到所述挡板和所述基板，其中所述杆围绕通过所述基板设置的流孔设置。
20.一种反应器系统的污染物捕集系统，其包括：
捕集壳体，所述捕集壳体包括壳体底表面和壳体顶表面；以及
设置在所述捕集壳体中的捕集结构，所述捕集结构包括：
以具有与所述捕集壳体的形状互补的外形的布置而设置的多个管，其中所述多个管以六边形包捆，
其中所述多个管中的每个管包括腔孔并且至少部分地横跨在所述壳体底表面和所述壳体顶表面之间；
设置在所述多个管的布置内并且从所述多个管的端部向外突出的支撑件，其中所述支撑件接触所述壳体底表面，在所述多个管的端部和所述壳体底表面之间产生空间；以及
围绕所述多个管联接的张紧装置，所述张紧装置构造成将所述多个管保持在一起。
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