CZ26817U1 - Zařízení ke snížení nebo odstranění organické a anorganické kontaminace vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení - Google Patents
Zařízení ke snížení nebo odstranění organické a anorganické kontaminace vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení Download PDFInfo
- Publication number
- CZ26817U1 CZ26817U1 CZ2014-29163U CZ201429163U CZ26817U1 CZ 26817 U1 CZ26817 U1 CZ 26817U1 CZ 201429163 U CZ201429163 U CZ 201429163U CZ 26817 U1 CZ26817 U1 CZ 26817U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- vacuum
- vacuum system
- photocatalytic layer
- photocatalytic
- electromagnetic radiation
- Prior art date
Links
- 238000011109 contamination Methods 0.000 title claims description 16
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 84
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 34
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 21
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 27
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 20
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 16
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 15
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012705 liquid precursor Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 238000001420 photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
Description
Technické řešení se týká zařízení ke snížení nebo odstranění organické a anorganické kontaminace vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení.
Dosavadní stav techniky
Kontaminace vakuových systémů, jejích vnitřních povrchů a s tím spojená kontaminace zbytkové atmosféry uvnitř vakuových systémů představuje zásadní problém v analytických a technikách využívajících svazků nabitých částic, elektromagnetického záření atd. Kontaminace vakuových systémů organickými sloučeninami také působí potíže při tvorbě vrstev nebo struktur vytvářených ve vakuu.
Pro dekontaminaci vakuových systémů od organických sloučenin se v současnosti používá mnoha technik. Při montáži vakuových systémů jsou to zejména mechanické a chemické způsoby čištění vakuových dílů a systémů. Jsou známy i způsoby plazmového čištění vakuových systémů během jejich výrobního procesu. V provozovaných vakuových systémech, kde v závislosti na čase provozu roste kontaminace nejen na stěnách systému, ale roste i s tím spojená kontaminace zbytkové atmosféry (plynů), je použití výše uvedených metod spojeno s kompletní nebo částečnou demontáží vakuového systému.
V současné době se u již provozovaných vakuových systémů používá dekontaminace povrchu za současného zvýšení teploty vakuového systému, což však nese riziko poškození některých částí vakuového systému zvýšenou teplotou. Tento způsob je energeticky i časově náročný, navíc na povrchu systému vytváří vrstvu, která je sice stabilnější, ale značná část kontaminantů v systému zůstává v podobě zbytkových sloučenin.
Další metodou používanou pro snížení kontaminace vakuových systémů je plazmový dekontaminátor, který využívá toho, že kyslíkové radikály nebo hydroxylové radikály produkované v komůrce dekontaminátoru reagují s kontaminanty uvnitř vakuového systému a tím dochází k rozkladu kontaminantů a jejich následnému odčerpání z vakuového systému do čerpacího systému. Tento způsob dekontaminace je však časově náročný a cena plazmového dekontaminátoru je vysoká. Další nevýhodou tohoto způsobu dekontaminace je interakce reaktivních částic s částmi vakuového systému, přičemž tato interakce není žádoucí a může způsobit nesprávnou funkci částí vakuového systému nebo jejich korozi.
Přímé plazmové čištění v již provozovaných vakuových systémech, u kterých je vakuová komora součástí plazmového reaktoru, má omezené použití kvůli možnosti rozprašování materiálu, např. kovů, po celé vnitřní ploše vakuového systému, s čímž jsou spojené následné technologické problémy při používání vakuového systému, např. problémy s vytvářením vodivých vrstev na izolátorech nebo vlnovodech apod.
Další známou metodou pro snížení koncentrace kontaminantů nacházejících se ve vakuovém systému je tzv. Cryo can / Coldfmger / Cold trap dekontaminátor, který využívá podchlazení plochy povrchu vakuového systému na teplotu kapalného dusíku k následné adsorpci hydro-karbonových sloučenin na tuto podchlazenou plochu, čímž dojde k efektivnímu odstranění kontaminantů ze zbytkové atmosféry uvnitř vakuové komory. Nevýhodou této metody je především to, že kontaminanty zůstávají uvnitř systému, ve kterém po ukončení procesu chlazení dojde k opětovnému uvolnění kontaminantů z podchlazených ploch zpět do atmosféry vakuového systému.
Fotokatalytické materiály nalézají uplatnění v mnoha moderních technologiích a v současné době se lze s těmito materiály setkat i v řadě běžných aplikací jako například dekontaminace vody, vzduchu apod. Nejčastěji je používán nano-krystalický oxid titaničitý Tio2, který je aktivován U V-A zářením. Běžně se můžeme setkat i s materiály jako např. ZnO apod nebo TiO2 dopovaný
-1 CZ 26817 Ul kovy a vykazující fotoaktivitu i při ozáření viditelným zářením. Většina aplikací fotokatalytických procesů probíhá za atmosférického tlaku. Dekontaminaci systému s využitím fotokatalyzátoru popisuje např. US 5 462 674 (B. E. Butters, A. L. Powel), který se zabývá metodou a systémem pro fotokatalytické čištění kontaminované tekutiny a také přihláška US č. 2003/0066975 (Masashi Okada), zabývající se systémem a metodou pro snížení kontaminace v mikrolitografickém systému za účasti fotokatalýzy. Nevýhodou metody dekontaminace plynů nebo vakuových systémů podle těchto patentových dokumentů, tj. s využitím pouze fotokatalytické vrstvy, je poměrně malá rychlost dekontaminace, neboť dekontaminace probíhá pouze u částic adsorbovaných na povrchu fotokatalytické vrstvy a zejména ve vakuu je spontánní adsorpce částic na povrch o pokojové teplotě poměrně pomalá.
Výše zmíněné nedostatky odstraňuje předkládané technické řešení, které k dekontaminaci používá povrch pokrytý fotokatalytickou vrstvou podchlazený na nízkou teplotu. Adsorpce částic vnitřní atmosféry vakuového systému na část vnitřního povrchu vakuového systému, která má nižší teplotu než okolí je mnohem rychlejší. Protože na povrchu fotokatalytické vrstvy ulpí během krátké doby díky podchlazení mnohem více částic, následně je jich i více rozloženo fotokatalytickým procesem. Další velkou výhodou předkládaného technického řešení je to, že účinnost samotného fotokatalytického procesu stoupá s klesající teplotou. Cílem technického řešení je odstranit nebo alespoň snížit nevýhody dosavadního stavu techniky, zejména zlepšit účinnost dekontaminace vakuových systémů při současném zlepšení provozních podmínek dekontaminace a zlepšení finanční dostupností dekontaminace, a to nejen pořizovacích nákladů, ale i nákladů provozních. V neposlední řadě je cílem snížit nároky na obsluhu dekontaminačního systému.
Podstata technického řešení
Cíle technického řešení je dosaženo zařízením ke snížení nebo odstranění organické a/nebo anorganické kontaminace vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení, jehož podstata spočívá v tom, že alespoň část plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru vakuového systému je opatřena fotokatalytickou vrstvou a je v tepelném kontaktu s chladicím zařízením. Zařízení dále obsahuje zdroj elektromagnetického záření pro ozařování fotokatalytické vrstvy elektromagnetickým zářením.
Zdroj elektromagnetického záření pro ozařování fotokatalytické vrstvy může být dále napojen na řídicí zařízení výkonu a/nebo času a/nebo vlnové délky zdroje elektromagnetického záření. Řídící zařízení je rovněž napojeno na výše zmíněný chladicí systém a/nebo na ohřívací systém rovněž v tepelném kontaktu s alespoň částí plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru vakuového systému opatřeného fotokatalytickou vrstvou. Řídící zařízení je opatřeno prostředky pro řízení teploty alespoň částí plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru vakuového systému opatřeného fotokatalytickou vrstvou a doby jejího udržování.
Výše zmíněné řídící zařízení výkonu a/nebo času a/nebo vlnové délky zdroje elektromagnetického záření může být opatřeno prostředky pro řízení čerpacího systému vakuového systému.
Zdroj elektromagnetického záření může být umístěn uvnitř vakuovaného prostoru vakuového systému nebo mimo vakuovaný prostor vakuového systému.
Alespoň část plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru vakuového systému, která je na alespoň části své plochy opatřena fotokatalytickou vrstvou, může být vytvořena jako samostatná jednotka, která je opatřena prostředky pro dočasné nebo trvalé připojení k vakuovému systému.
Alespoň část plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru vakuového systému, která je na alespoň části své plochy opatřena fotokatalytickou vrstvou, se může uvnitř vakuovaného prostoru vakuového systému pohybovat.
Jako materiál zmíněné fotokatalytické vrstvy je použit buďto jeden fotokatalytický materiál, nebo alespoň dva různé fotokatalytické materiály.
-2CZ 26817 U1
Jako materiál alespoň části fotokatalytické vrstvy může být použit fluorescenční fotokatalytický materiál.
Výhodou tohoto technického řešení je, že zlepšuje a usnadňuje proces dekontaminace vakuovaného prostoru vakuového systému relativně jednoduchými technickými prostředky a současně umožňuje i snížit kontaminaci vakuovaného prostoru vodou nebo vodní párou. Další výhodou technického řešení je to, že jej lze použít jak u nově vyráběných vakuových systému, tak i u již existujících vakuových systémů, a to bez nutnosti zásadních změn např. čerpacího systému apod. Objasnění výkresu
Obr. 1. zobrazuje schematický nákres technického řešení. Nákres obsahuje vakuovou komoru, fotokatalytickou vrstvu nanesenou na části vnitřního povrchu vakuovaného prostoru vakuového systému, elektromagnetické záření vycházející ze zdroje elektromagnetického záření a dopadající na fotokatalytickou vrstvu. Nákres dále obsahuje čerpací systém vakuového systému, chladící a ohřívací systém, zobrazovací a analytické techniky, zkoumaný vzorek a řídící zařízení.
Příklady uskutečnění technického řešení
Technické řešení se týká zařízení ke snížení nebo odstranění organické a anorganické kontaminace z vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení a technik, např. rastrovacích elektronových mikroskopů (SEM), prozařovacích elektronových mikroskopů (TEM), rastrovacích elektronových mikroskopů v kombinaci s fokusovaným iontovým svazkem (SEM-FIB), XRay photoelectron spectroscopy (XPS), matrix-assisted laser desorption/ionisation (MALDI), hmotnostní spektroskopie sekundárních iontů (SIMS) a dalších analytických a inspekčních technik využívajících elektronový, iontový, laserový. RTG svazek k analýze či zobrazení povrch či objemu vzorku.
Vakuový systém znázorněný na Obr. 1 obsahuje vakuovou komoru i vakuového systému a jedno nebo více zobrazovacích a/nebo analytických zařízení 10 zkoumajících vzorek 11. V systému je dále přítomna fotokatalytická vrstva 3, která může být nanesena na alespoň části 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému, nebo na alespoň části 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému, která se ve formě samostatné jednotky dočasně připojí k vakuovanému prostoru 2 vakuového systému. Dále systém obsahuje zdroj 6 elektromagnetického záření 5 vhodné vlnové délky dopadající na povrch opatřený fotokatalytickou vrstvou 3. Vakuový prostor je čerpán čerpacím systémem 7, který reprezentuje jednak čerpací systémy s transportem molekul mimo čerpaný prostor a jednak i čerpací systémy bez transportu molekul mimo čerpaný prostor (např. generové materiály) a alespoň část 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému opatřené fotokatalytickou vrstvou 3 je chlazena chladicím systémem 8 a může být též ohřívána ohřívacím systémem 9.
Proces dekontaminace vakuového systému za účasti fotokatalytického procesu ve své podstatě probíhá tak, že fotokatalytická vrstva 3 nanesená na alespoň části 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému podle obr. 1, se ozáří (excituje) elektromagnetickým zářením 5 vhodné vlnové délky, zejména v rozsahu vlnových délek od 0,2 nm - 1000 nm, čímž se na povrchu této ozářené fotokatalytické vrstvy 3 dosáhne vysoké povrchové energie. Při kontaktu částice kontaminantu s povrchem uvedené ozářené fotokatalytické vrstvy 3 pak v důsledku toho dojde k zachycení této částice na povrchu ozářené fotokatalytické vrstvy 3. Následnou fotokatalytickou reakcí indukovanou elektromagnetickým zářením 5 se dosáhne rozložení částice kontaminantu a rozkladem vzniklé produkty se uvolní zpět do vakuovaného prostoru 2 vakuového systému, odkud jsou pak tyto produkty vzniklé rozložením částic kontaminantu již pomocí klasického čerpacího systému 7 odčerpány, protože odčerpání produktů vzniklých rozložením částic kontaminantu je mnohem snazší, než je přímé odčerpání částic kontaminantu. K zefektivnění dekontaminačního procesu potom slouží chlazení části 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému, nesoucí fotokatalytickou vrstvu 3, na nízké teploty od 0 K do
-3CZ 26817 Ul
280 K pomocí chladicího systému 8. Mimo chlazení je možné též část 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému, nesoucí fotokatalytickou vrstvu 3, ohřívat ohřívacím systémem 9 na teploty od 300 K do 680 K.
Samotný proces rozkladu částic kontaminantu probíhá proto, že expozicí povrchu s fotokatalytickou vrstvou 3 elektromagnetickým zářením 5 odpovídající vlnové délky dojde ke spuštění fotokatalytické reakce. Primárně vzniklý volný pár elektron-díra v materiálu fotokatalytické vrstvy 3 a vysoce reaktivní hydroxylové radikály, které sekundárně vznikají kontaktem excitované molekuly materiálu fotokatalytické vrstvy 3 s vodními parami nebo vodou adsorbovanou na vnitřním povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému, rozkládají přítomné organické a anorganické substance. Vzniklé produkty v plynné fázi jsou následně odčerpány pomocí čerpacího systému 7 mimo vakuovaný prostor 2 vakuové komory i nebo jsou navázány v getterových materiálech, které jsou součástí čerpacího systému 7. Koncentrace nežádoucích kontaminantů tak ve vakuovém systému klesá. Fotokatalytická reakce přitom využívá také vodu, která je adsorbovaná na vnitřním povrchu vakuového systému, tedy technické řešení lze využít i ke snížení koncentrace vody ve vakuových systémech využívajících vysoké vakuum (HV), ultravysoké vakuum (UHV) a extrémně vysoké vakuum (XHV). Fotokatalytická vrstva 3 na vnitřním povrchu vakuového systému nebo jeho části může přitom být vytvořena různými technikami, jako je např. vakuové naparování, naprašování, plazmová depozice nebo také prostým namočením nebo spin coatingem z kapalných prekurzorů atd. Struktura materiálu fotokatalytické vrstvy 3 naneseného na alespoň části plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému, je buďto spojitou vrstvou, nebo je tvořena jednotlivými ostrůvky materiálu fotokatalytické vrstvy 3 od velikosti 100 nm do velikosti 30 cm. Jako materiál fotokatalytické vrstvy 3 lze použít v podstatě jakýkoli materiál vykazující fotokatalytické vlastnosti, včetně dopovaných fotokatalyzátorů. Pro zvýšení fotokatalytické reakce je možné přidávat do vakuového systému páry vody nebo jiné plyny, které akcelerují fotokatalytickou reakci.
Jako příklady použitelných materiálů fotokatalytické vrstvy lze uvést nanokrystalický oxid titaničitý TiO2 nebo oxid zinečnatý ZnO, které jsou aktivovány blízkým UV-A zářením, dále pak je možno uvést např. TiO2 dopovaný kovy a vykazující fotokatalytickou aktivitu i při ozáření elektromagnetickým zářením ve viditelné části spektra.
V jednom z příkladů provedení je jako materiál fotokatalytické vrstvy 3 použit fluorescenční fotokatalytický materiál, tj. materiál vykazující po ozáření elektromagnetickým zářením 5 fluorescenční jev, tj. vydávající světlo. Použití fluorescenčního fotokatalytického materiálu jako materiálu fotokatalytické vrstvy 3 umožňuje například vyhodnocovat znečištění vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému podle aktuální míry fluorescence fluorescenčního fotokatalytického materiálu.
V dalším příkladu provedení jsou ve vakuovaném prostoru 2 vakuového systému jako materiál fotokatalytické vrstvy 3 použity nejméně dva různé fotokatalytické materiály, čímž se rozšíří spektrum části kontaminantů, které lze eliminovat z vakuovaného prostoru 2 vakuového systému tímto technickým řešením.
Podle jiného příkladu provedení se ochlazování části 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému, nesoucí fotokatalytickou vrstvu 3, provádí v pravidelných nebo nepravidelných opakovaných intervalech, které jsou přerušeny stejnou nebo různou dobou prodlevy, přičemž doba trvání intervalů a prodlev je v rozsahu 0,1 s do 180 minut. Doba přerušení chlazení části 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 nesoucí fotokatalytickou vrstvu 3 je důležitá z hlediska uvolnění produktů vzniklých rozložením částic kontaminantu zpět do vakuovaného prostoru 2 vakuového systému. Pro dosažení optimální rychlosti celého procesu dekontaminace, tj. rozložení částic kontaminantu a následné uvolnění produktů tohoto rozložení částic kontaminantu zpět do vakuovaného prostoru vakuového systému k odčerpání čerpacím systémem, je potřeba ponechat proces dekontaminace běžet po dobu odpovídající odstraňovaným konkrétním kontaminantům v kombinaci s použitým materiálem fotokatalytické vrstvy 3. Ozařování fotokatalytické vrstvy 3 elektromagnetickým zářením 5 může probíhat kontinuálně, nebo
-4CZ 26817 Ul v synchronizaci s výše zmíněným chlazením a to tak, že ozařování fotokatalytické vrstvy 3 elektromagnetickým zářením 5 je aktivní v intervalu chlazení fotokatalytické vrstvy 3. Podle jiného výhodného provedení se chlazení a ozařování fotokatalytické vrstvy 3 provádí kontinuálně.
Podle jiného příkladu provedení se ochlazování části 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému nesoucí fotokatalytickou vrstvu 3 provádí v pravidelných nebo nepravidelných opakovaných intervalech, které jsou přerušeny stejnou nebo různou dobou prodlevy, přičemž v době prodlevy mezi intervaly ochlazování je část 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 ohřívána na teplotu od 300 K do 680 K. Tento ohřev potom podporuje desorpci produktů vzniklých rozkladem kontaminantů zpět do vakuovaného prostoru 2 vakuového systému a jejich následné čerpání čerpacím systémem 7. Ozařování fotokatalytické vrstvy 3 elektromagnetickým zářením 5 může probíhat kontinuálně, nebo v synchronizaci s výše zmíněným chlazením a ohříváním a to tak, že ozařování fotokatalytické vrstvy 3 elektromagnetickým zářením 5 je aktivní v intervalu chlazení fotokatalytické vrstvy 3.
Podle jiného výhodného provedení se fotokatalytická vrstva 3 ozařuje elektromagnetickým zářením 5 střídavě s vyšší a nižší intenzitou, přičemž intenzita použitého záření s nižší intenzitou je maximálně 50 % intenzity použitého záření s vyšší intenzitou. Podle dalšího výhodného provedení se fotokatalytická vrstva 3 ozařuje elektromagnetickým zářením 5 střídavě s vyšší a nižší vlnovou délkou, přičemž energie elektromagnetického záření s vyšší vlnovou délkou je vyšší nebo nižší, než je šířka zakázaného pásu použitého materiálu fotokatalytické vrstvy 3. Zakázaným pásem fotokatalytické vrstvy 3 je označován energiový rozdíl valenčního a vodivostního pásu materiálu fotokatalytické vrstvy 3, tedy energie potřebná na generaci páru volný elektron díra v materiálu fotokatalytické vrstvy 3 a spuštění fotokatalytické reakce.
Podle jiného výhodného provedení se ozařování fotokatalytické vrstvy 3 a odčerpávání produktů rozkladu částic kontaminantů provádí při vyšších tlacích než je pracovní tlak ve vakuovaném prostoru 2 vakuového systému.
V dalším příkladu provedení je alespoň část 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému nesoucí fotokatalytickou vrstvu 3 umístěna v těsné blízkosti vzorku zkoumaného zobrazovacími a/nebo analytickými zařízeními 10. Toto provedení technického řešení je výhodné, neboť kontaminanty budou snáze rozloženy blíže k části 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému nesoucí fotokatalytickou vrstvu 3.
Technické řešení je prováděno pomocí zařízení ke snížení nebo odstranění organické a anorganické kontaminace vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení podle obr. 1, které obsahuje vakuový systém s vnitřním povrchem vakuovaného prostoru 2. Vakuovaný prostor 2 je napojen na čerpací systém 7. Alespoň část 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému je opatřena fotokatalytickou vrstvou 3. Systém dále obsahuje zdroj 6 elektromagnetického záření 5, který je napojen na řídící zařízení 12 výkonu a/nebo času a/nebo vlnové délky zdroje 6 elektromagnetického záření 5. Toto řídicí zařízení 12 může být navíc opatřeno prostředky pro řízení čerpacího systému 7. Zdroj 6 elektromagnetického záření 5 je umístěn buďto uvnitř vakuovaného prostoru 2 vakuového systému, nebo je umístěn mimo vakuovaný prostor 2 vakuového systému. Alespoň část 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému opatřená fotokatalytickou vrstvou 3 je v tepelném kontaktu s chladicím zařízením 8 a/nebo s ohřívací zařízením 9. Výše zmíněné řídící zařízení 12 je rovněž napojeno na chladicí zařízení 8 a ohřívací zařízení 9 a je opatřeno prostředky pro řízení teploty alespoň části 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému a doby jejího udržení. Za tím účelem je podle jednoho příkladu provedení vakuový systém opatřen prostředky pro měření teploty vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému.
Aby bylo možno snadno a bez velkých úprav uplatnit zařízení podle tohoto technického řešení u již existujících vakuových systémů, je podle jednoho příkladu provedení alespoň část 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému opatřené fotokatalytickou vrstvou vytvořena jako samostatná jednotka, která je opatřena prostředky pro dočasné nebo trvalé připo-5CZ 26817 Ul jení k vakuovému systému, se kterým po připojení tvoří integrální celek dle tohoto technického řešení, včetně funkcí řídicího zařízení 12, chladícího zařízení 8, ohřívacího zařízení 9 atd.
Podle jiného příkladu provedení technického řešení alespoň část 4 plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru 2 vakuového systému, která je na alespoň části své plochy opatřena fotokatalytickou vrstvou 3, se může uvnitř vakuovaného prostoru 2 vakuového systému pohybovat. Průmyslová využitelnost
Technické řešení je využitelné k odstranění organické a anorganické kontaminace z vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení, např. SEM, TEM, SEM-FIB, XPS, MALDI, SIMS a další analytické a inspekční techniky, zejména techniky pracující v rozsahu tlaků od 2E3 Pa do 10E-15 Pa a využívající elektronový, iontový, laserový. RTG svazek k analýze či zobrazení povrch či objemu vzorku.
Claims (9)
1. Zařízení ke snížení nebo odstranění organické a/nebo anorganické kontaminace vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení, vyznačující se tím, že alespoň část (4) plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru (2) vakuového systému je opatřena fotokatalytickou vrstvou (3) a je v tepelném kontaktu s chladicím zařízením (8), přičemž dále je přítomen zdroj (6) elektromagnetického záření (5) pro ozařování fotokatalytické vrstvy (3) elektromagnetickým zářením (5).
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zdroj (6) elektromagnetického záření (5) je napojen na řídicí zařízení (12) výkonu a/nebo času a/nebo vlnové délky zdroje (6) elektromagnetického záření (5), přičemž řídící zařízení (12)je rovněž napojeno na chladicí systém (8) a/nebo na ohřívací systém (9) rovněž v tepelném kontaktu s alespoň částí (4) plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru (2) vakuového systému opatřeného fotokatalytickou vrstvou (3) a řídící zařízení (12) je opatřeno prostředky pro řízení teploty alespoň části (4) plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru vakuového systému opatřeného fotokatalytickou vrstvou (3) a doby jejího udržování.
3. Zařízené podle nároku 2, vyznačující se tím, že řídící zařízení (12) je opatřeno prostředky pro řízení čerpacího systému (7) vakuového systému.
4. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačující se tím, že zdroj (6) elektromagnetického záření (5) je umístěn uvnitř vakuovaného prostoru (2) vakuového systému.
5. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že zdroj (6) elektromagnetického záření (5) je umístěn mimo vakuovaný prostor (2) vakuového systému.
6. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž5, vyznačující se tím, že alespoň část (4) plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru (2) vakuového systému, která je alespoň částečně pokryta fotokatalytickou vrstvou (3), je vytvořena jako samostatná jednotka, která je opatřena prostředky pro dočasné nebo trvalé připojení k vakuovému systému.
7. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž6, vyznačující se tím, že alespoň část (4) plochy vnitřního povrchu vakuovaného prostoru (2) vakuového systému, která je na alespoň části své plochy opatřena fotokatalytickou vrstvou (3), se může uvnitř vakuovaného prostoru (2) vakuového systému pohybovat.
-6CZ 26817 Ul
8. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž7, vyznačující se tím, že jako materiál fotokatalytické vrstvy (3) je použit buďto jeden fotokatalytický materiál, nebo alespoň dva různé fotokatalytické materiály.
9. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž8, vyznačující se tím, že jako mate5 riál alespoň části fotokatalytické vrstvy (3) se použije fluorescenční fotokatalytický materiál.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29163U CZ26817U1 (cs) | 2014-01-30 | 2014-01-30 | Zařízení ke snížení nebo odstranění organické a anorganické kontaminace vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29163U CZ26817U1 (cs) | 2014-01-30 | 2014-01-30 | Zařízení ke snížení nebo odstranění organické a anorganické kontaminace vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ26817U1 true CZ26817U1 (cs) | 2014-04-17 |
Family
ID=50549519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29163U CZ26817U1 (cs) | 2014-01-30 | 2014-01-30 | Zařízení ke snížení nebo odstranění organické a anorganické kontaminace vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ26817U1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306427B6 (cs) * | 2014-12-02 | 2017-01-18 | Masarykova Univerzita | Způsob eliminace změn hmotnosti závaží vyvolaných znečištěním povrchu závaží, zařízení k provádění tohoto způsobu a závaží s povrchovou úpravou pro eliminaci změn hmotnosti |
-
2014
- 2014-01-30 CZ CZ2014-29163U patent/CZ26817U1/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306427B6 (cs) * | 2014-12-02 | 2017-01-18 | Masarykova Univerzita | Způsob eliminace změn hmotnosti závaží vyvolaných znečištěním povrchu závaží, zařízení k provádění tohoto způsobu a závaží s povrchovou úpravou pro eliminaci změn hmotnosti |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Photocatalytic oxidation for antimicrobial control in built environment: a brief literature overview | |
| Moss et al. | Adsorption and photodegradation of dimethyl methylphosphonate vapor at TiO2 surfaces | |
| Ali et al. | Co 2 SnO 4 nanoparticles as a high performance catalyst for oxidative degradation of rhodamine B dye and pentachlorophenol by activation of peroxymonosulfate | |
| KR102129422B1 (ko) | 공기 정화용 비드, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 필터 | |
| Dolgov et al. | Comparison of H2 and He carbon cleaning mechanisms in extreme ultraviolet induced and surface wave discharge plasmas | |
| Fumagalli et al. | Low-pressure water vapour plasma treatment of surfaces for biomolecules decontamination | |
| CN106645550A (zh) | 一种光催化原位表征系统 | |
| EP1555065A1 (en) | Photocatalyst material and process for producing the same | |
| CZ305097B6 (cs) | Způsob snížení nebo odstranění organické a anorganické kontaminace vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení a zařízení k jeho provádění | |
| Fuku et al. | Photocatalytic effect of green synthesised CuO nanoparticles on selected environmental pollutants and pathogens | |
| CZ26817U1 (cs) | Zařízení ke snížení nebo odstranění organické a anorganické kontaminace vakuového systému zobrazovacích a analytických zařízení | |
| US20080042057A1 (en) | Electron Spectroscopy Analysis Method and Analytical Apparatus | |
| Abidi et al. | Dynamics of VOCs degradation and bacterial inactivation at the interface of AgxO/Ag/TiO2 prepared by HiPIMS under indoor light | |
| US20160376694A1 (en) | Method and Apparatus for Coating Nanoparticulate Films on Complex Substrates | |
| Raut et al. | Sunlight active antibacterial nanostructured N-doped TiO 2 thin films synthesized by an ultrasonic spray pyrolysis technique | |
| Basta et al. | Substrate surface effects on electron-irradiated graphene | |
| Nguyen et al. | Photocatalytic Activity of BiTaO4 Nanoparticles for the Degradation of Methyl Orange Under Visible Light: QB Nguyen, Vu, THC Nguyen, Doan, Pham, Duong, Tran, Bach, Tran, and Dao | |
| Lens et al. | Mechanism of the immobilization of surfactants on polymer surfaces by means of an argon plasma treatment: influence of UV radiation | |
| Liao et al. | Thin-film photo-catalytic TiO2 phase prepared by magnetron sputtering deposition, plasma ion implantation and metal vapor vacuum arc source | |
| Larciprete et al. | The chemical origin of SEY at technical surfaces | |
| Hieu et al. | Influence of experimental installation on photocatalytic activity of sputtered Nb-doped TiO2 thin film | |
| Bigras et al. | Incorporation-limiting mechanisms during nitrogenation of monolayer graphene films in nitrogen flowing afterglows | |
| Mikmeková et al. | Contamination Mitigation Strategy for Ultra-Low Energy Electron Microscopy and Spectroscopy | |
| WO2005065817A1 (ja) | エキシマランプ照射装置及びその使用方法 | |
| JP2014219344A (ja) | 活性酸素の測定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20140417 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20180130 |