갈바닉 부식 방지 대책

부식성 분위기에서 사용되는 설비나 기기의 재료 선정 시 반드시 갈바닉 부식으로 인한 피해를 예측하고 아래의 방지책을 고려하여 피해를 극소화하는 것이 중요합니다.
① 유사 전위금속 선정: 갈바닉 계열에서 가능하면 가까이 위치한 금속들을 선정한다.
② 표면에 오염물(기름, 용접 Spatter등)이 발생치 않도록 주의한다. (완전 제거가 요구됨)
③ 외부전원법: 음극, 양극부분의 끝단에 외부에서 전원을 반대로 걸어줌으로써 전위차를 없앤다. (외부 전원법이라 함)
④ 희생양극법: 갈바닉 쌍의 두 금속에 대하여 더 활성적인 제 3의 금속 (희생양극제 - 아연 Anode등)을 접촉시킨다.
⑤ 희생양극법:설계시 양극으로 작용하는 부품의 교체가 용이하게 설계한다.
⑥ Area Effect: 양극부 (Anode)의 표면적은 크게, 음극부 (Cathode)의 표면적은 작게 하여 접촉시킨다. 즉 천한 (Lessnoble or active) 금속 쪽의 표면적을 증가 시킨다.

Galvanic corrosion, 갈바닉부식 이란 무엇인가

[요약] 서로 다른 금속이 접촉하여 한쪽 금속의 산화를 촉진시킴으로써 일어나는 부식작용이다. 이러한 부식 작용을 역이용하여 부식을 막을 수도 있으며, 이를 음극보호 또는 음극방식이라고도 한다.

이종 금속 접촉 부식 방식이라고도 한다.

서로 다른 금속이 접촉하면, 부식 속도가 매우 빨라지기도 한다.

예를 들면, 알루미늄 파이프와 구리 파이프를 물속에 연결하면, 알루미늄은 산화, 환원에 대한 전극 전위가 낮아서 그 표면이 부식하기 쉽다.

반면 구리는 표면에 수소이온의 환원에 대한 과전위가 작기때문에 알루미늄의 부식을 도와준다. 이는 주위에 있는 물과 함께 이상적인 전지를 이루는 것으로 볼 수 있다.

이러한 부식 작용을 이용해 반대로 부식을 막을 수도 있다. 금속의 전위를 아주 낮추어서 부식 전위보다 낮은 전위를 유지하면 부식이 일어나는 것을 막을 수 있는데, 이를 음극 보호 또는 음극 방식(cathodic protection)이라고 한다.

예를 들면, 땅속에 파묻은 금속 파이프와 주위에 다른 금속판 사이에 직률 전원을 연결해 파이프가 음극이 되게 하면 부식을 막을 수있다.

또한 은그릇의 얼룩을 없애는 데에도 갈바니부식이 이용된다.
은그릇에 나타나는 얼룩은 황화은 때문인데, 간단한 전기 화학적 장치를 이용해 알루미늄을 접촉시켜 생기는 전류로 황화은을 다시 은으로 환원 시킨다. 이렇게 하면, 은은 그대로 보존가능하고 얼룰을 없앨 수 있다.

Perform Rate of Rise (ROR) Test

During this test the operator can close the valve between the vacuum pump and the chamber. 

This stops the evacuation process. After a short stabilization time, observe in Figure 2 the rise in pressure ( P) over time ( T) or, in other words, a vacuum decay.
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Vacuum decay is the difference in the vacuum levels at the beginning and end of the measurement divided by elapsed time and can be measured quite accurately.

In the industry, it is normally expressed in microns per hour. (For most vacuum applications, a vacuum decay exceeding 10 microns per hour is usually unacceptable).

Observing the pump down cycle and performing a rate of rise test are affected by the overall cleanliness of the furnace and might not lead to an immediate detection of the

problems. Moreover, it will be quite difficult and time consuming to determine that the problems are caused by a leak in the vacuum system.

Rate of rise and vacuum decay tests will not locate leaks, they will only indicate the relative magnitude of all leaks combined.

original source : Varian Vacuum Technology

크라이오 펌프 재생에 관한 내용(Cryogenic Pump Regeneration)

크라이오 펌프를 사용하다가 보면 내부 온도가 상승하거나 진공장치의 압력이 내려가지 않을 경우 크라이오 펌프를 재생해야 한다는 말을 듣게 된다.
 그러면 크라이오 펌프의 재생(regeneration)이란 무엇인가? (보통 이야기할 때 재생이라고 안 하고, 크라이오 펌프 리젠이라고 한다.)

 우선 크라이오 펌프는 저장식 펌프에 속하기 때문에 저장된 기체의 양이 한계(이를 크라이오 펌프 배기 용량이라고 함)에 이르게 되면 외부로 방출해서 다시 배기할 수 있는 상태로 되돌리는 과정이 필요하다. 이것을 리제너레이션이라 한다.
 왜 크라이오 펌프가 저장식 펌프인가는 구조와 동작 방식을 보면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.(조금만 찾아보면 쉽게 어떤 녀석인지 알 수 있다.)

  사실 사용하다 보면, 크라이오 펌프 리제너레이션 과정은 매우 불편하게 느껴진다. 크라이오 펌프와 비슷한 수준의 진공 배기펌프인 터보나 디퓨전 펌프의 경우에는 장비를 켜고 그리 길지 않은 시간을 소모하지만, 크라이오 펌프는 최소 3~4 시간의 리제너레이션 시간을 소비하게 된다.
 결국 공정에 따른 펌프의 선택도 중요하지만, 사용 환경 역시 크라이오 펌프의 선택에 중요한 고려 대상이 되어야 한다. 즉 크라이오 펌프를 사용하려면 일정 설비가 되어 있고, 1년 내내 장비의 구동이 멈추지 않고 지속되는 환경에서 사용하는 것이 적합하다.
 일반적인 학교나 연구소처럼 낮에 쓰고 저녁에 장비를 끄고 가는 환경이라면, 사용자는 출근과 함게 매일 오전을 리제너레이션으로 시간을 버리게 될 것이다.
 그러면 크라이오 펌프의 리제너레이션은 언제 해야 하는가? 계산하는 식이 있고, 이것을 정량화해서 전사적인 관리가 가능 한 것은 삼성 같은 회사나 하고... 물론 주기적으로 하는 것은 장비의 유지 보수 면에서 매우 긍정적이다.

 그러면 보통 머리 쓰기 싫고, 계산하기 싫어하는 나 같은 사람들은 어떻게 해야 하는가?
 다음과 같은 증상이 보이면 리제너레이션을 해야 할 때가 된 것이다.

1) 일반적으로 사용자가 보고 있는 크라이오 펌프 온도가 20K이상 또는 그에 근접한 경우.
2) 80K쉴드 온도가 130K를 넘는 경우.(통상 사용자는 이게 어디 디스플레이 되는지도 모른다.)
3) 크라이오와 펌프 사이의 메인 밸브(게이트 밸브)를 닫고, 크라이오펌프의 진공도가 5.0E-3 Torr 이상인 경우.
4) 크라이오와 펌프 사이의 메인 밸브 또는 게이트 밸브를 닫고, 크라이오 펌프의 진공도가 계속 흔들리는 경우.

 장비를 납품하고, 출장을 다니다 보면 의외로 크라이오 펌프에 진공 게이지를 설치하지 않거나, 펌핑 라인에 설치한 경우를 볼 수 있다.(참 당황스러운 경우인데... 그래도 그런 장비를 잘 쓰고 있는 거 보면 장비의 성능은 역시 사람에 따라서 달라지는 것임을 새삼 깨닫게 된다.) 이렇게 크라이오 펌프에 게이지가 없으면 리제너레이션 및 관리에 문제가 있으므로, 꼭 크라이오 펌프에 게이지를 설치하기 바란다.

 그러면 불편하고, 시간을 버려야 하는 크라이오 펌프의 리제너레이션을 언제 할 것인가?

 보통 장비를 주기적으로 정지하거나, 휴일, 야간에 진행하는 경우가 많다.
그리고, 통상 이러한 리제너레이션은 자동으로 진행되기 때문에, 시작하기 전에 반드시 확인해야 하는 것들이 몇 가지 있다. 가끔 이것도 컨트롤러가 옵션이라 수동으로 하는 사람들이 있다. 이런 상황에서 실험하고 있는 실험자들을 보면 짠하다. 그거 얼마나 한다고 자기들은 외제차 타고 다니면서 그걸 안사줘가지고... 결국 지켜보는 사람이 없는 상태에서 진행되다 보니, 문제가 생기면 대형사고가 발생하고는 한다. 금요일 퇴근 전에 리제너레이션 버튼을 누르고 떠나는 사람이라면 반드시 다음 사항들을 확인하기 바란다.

1) 냉각수 및 밸브 동작을 위한 공압 공급에 문제가 없는지 확인하라
2) 전기 공급에 문제가 없는지 확인하라.
3) 퍼지가스가 충분히 있는지 확인하라.
4) 로터리펌프의 상태 및 펌핑라인을 확인하라.

위의 사항들을 확인하지 않고 갔다가, 문제가 발생하여 낭패를 본 경우를 꽤 많이 보았다.
실제 사고 사례를 보면,
1) 냉각수에 문제가 있는 상태에서 돌려놓고 가는 경우, 이 경우는 헬륨 컴프레셔가 과열되어 리젠은 안될 뿐만 아니라. 운이 없는 경우 컴프레셔가 고장 날 수 도 있다.
2) 냉각수가 온도가 올라가면서 물라인이 빠지는 경우가 있을 수 있다. 이경우 공급되는 물이 제한 되지 않는 환경이라면, 상상 할 수 있는 최악의 경우를 맞이 할 수도 있다. 어느 학교의 설치 장비에서는 실제로 냉각수를 수도에 연결해서 사용하고 있었는데, 실험실이 반 수영장이 된 경우가 있었다.
3) 공압에 문제가 있는 경우에는 리제너레이션 진공 인터락으로 리젠만 실패 하는 경우가 대부분이다. 크게 장비에 문제가 발생할 소지는 적다.
4) 전기 문제의 경우에는 주로 차단기를 올리지 않고 가는 경우에 많이 발생한다. 크라이오 펌프 차단기의 경우에는 그냥 리제너레이션이 안되고 말지만, 로터리 펌프 차단기를 올리지 않고 가는 경우에는 오일 역류 현상이 발생하여 힘든 시간을 보내게 되는 경우가 있었다.
5) 로터리 펌프 및 펌핑라인 확인의 경우에는 리크가 있는 경우인데, 이것도 역시 인터락이 되어 있다면 크게 문제 없겠지만, 인터락이 안 되 있는 시스템의 경우 오일역류를 경험 할 수 있으니, 주의 해야 한다.

 리제너레이션의 과정은 크게 다음 3가지 과정으로 설명 할 수 있는데, 문제를 줄이려면 러프배기 과정 까지는 사용자가 지켜보고 있는 것이 좋다.

1) 승온과정(펌프에 흡착되어 있는 가스를 방출 하는 과정, 주로 질소나 아르곤을 사용).
2) 러프배기 과정(펌프 내부의 압력을 5.0E-2 Torr이하로 펌핑 배기하는 과정).
3) 냉각 강하 과정(펌프를 재가동 하여 정상 상태인 20K이하로 냉각하는 과정).

그러면 리제너레이션 시간을 줄이려면 어떻게 해야 하는가?

1) 승온과 러핑을 빠르게 하는 것이 필요하다.
2) 주요 흡착 가스가 무엇인지 알 필요가 있다.

 승온 시간을 줄이기 위해서는 히터를 사용하여, 공급되는 질소가스를 가열하여 공급하는 방법을 주로 사용 하고 있다. 그리고, 적절한 퍼지시간은 1시간이상은 되야 효과가 있다.
 사용했던 흡착 가스의 종류를 파악하는 것도 중요한데, 예를 들어 스퍼터의 경우에는 주로 아르곤 가스를 사용하므로, 크라이오 펌프 리제너레이션을 하면서 실온까지 온도를 높이지 않아도 충분히 리제너레이션이 가능 할 것이다. 그러나 수분의 경우에는 0도 이상으로 올려야 효과를 볼 수 있을 것이다. 이러한 경우에는 크라이오 펌프의 온도를 올려야 하므로, 히팅 자켓을 사용 할 필요가 있다.

Evaporation과 Sputtering 박막의 일반적인 차이점

Evaporation

1) 낮은 에너지(0.1 eV 이하)
2) High Vacuum 공정에 따른 방향성이 좋다
3) Lift-Off 에 적합하다.
4) 박막의 순도가 좋다.
5) 균일도 확보가 비교적 어렵다.
6) 증착속도의 조절이 비교적 어렵다.
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Sputtering

1) 높은에너지(1~10eV)
2) 박막이 치밀하다.
3) Grain Size가 작다.
4) Adhesion이 좋다.
5) Low Vacuum 공정에 따른 방향성이 나쁘다.
6) Step-coverage가 좋다.
7) 박막에 이온 충격으로 인한 스트레스가 발생한다.
8) 균일도 확보가 비교적 쉽다.
9) 증착 속도 조절이 비교적 쉽다.
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랩뷰 프로그램 작성과 다이어그램에 크기 한계 확인 주의점

랩뷰는 그리는? 만드는 영역에 제한이 있다고 합니다.

예전 버전에서는 오브젝트의 수도 555개로 제한 되어 있었다고 하는데요, 요즘에 나오는 버전도 역시 메모리와 성능에 따라서 차이는 있겠지만, 많이 만들면 에러가 발생합니다.

랩뷰에서 이야기 하는 크기의 최대치는 2^16 pixels 이라고 나와있습니다. 이것은 원점으로 부터 -32768 부터 32767 픽셀로 생각하면 될 것 같습니다.



블록 다이어그램이나 프론트 판넬을 움직여 보면 좌표가 디스플레이 됩니다. 요즘은 프로그램 만들면서 이것을 유심히 확인 하는 습관이 생겼습니다.

프로그램 만들 때, 스크롤바 움직이면서 얼마나 크게 되었는지 꼭 확인 해보시는게 좋을 것 같습니다

드라이 펌프의 퍼지에 대해서

요즘에는 독한 가스들을 사용하는 공정에 주로 드라이 펌프가 사용됩니다.
그런데, 이런 드라이 펌프는 조금만 신경을 안쓰면 파우더 발생과 같은 문제로 고장이 발생하게됩니다.

수리비도 많이 나오고, 시간도 오래 걸리고요.

드라이 펌프를 고장 나지 않게 조금이라도 오래 쓰려면, 공정이 끝나도 퍼지를 30분이상 유지해주는 것이 좋습니다. 그리고, 속도를 조절하는 기능이 있는 펌프라면 속도를 감속 시켜서 퍼지를 유지해 주는 것이 좋다고 합니다.

그리고, 터보 펌프등의 백업 펌프로 사용하는 경우에는 속도 변경을 하기전에 속도를 줄여도 문제가 없는지 확인을 해야 겠지요.

자동차 베터리 교체 할 때 주의 해야 하는 것

1. 시동을 끕니다.
2. ( - ) 단자를 먼저 분리 해줍니다.
3. ( + ) 단자를 분리 해줍니다.
4. 베터리 밑에 나사를 풀어줍니다.
5. 베터리를 때어내고 새것으로 넣어 줍니다.
6. 베터리 밑에 나사를 다시 좋여서 움직이지 않게 합니다.
7. ( + ) 단자를 먼저 연결해 줍니다.
8. ( - )  단자를 연결해 줍니다.
9. 시동을 걸어서 확인 합니다.

밧데리 전원을 분리 할 때는 ( - ) 먼저, 연결 할 때는 ( + ) 먼저 해줍니다.

주가이동평균으로 알 수 있는 것들

1. 주가의 방향을 알 수 있다.
2. 매매한 사람들의 평균 가격을 알 수 있다.
3. 배열을 보고 추세를 알 수 있다.
4. 크로스 형태를 보고 추세전환을 알 수 있다.
5. 수렴 구간을 알 수 있다.

스퍼터 시스템에서 캐소드와 에노드는 어느 것인가?

스퍼터 시스템에서 플라즈마를 방전하고,

양이온이 날아가는 방향에 있는것이 캐소드입니다.
전자가 날아가는 방향에 있는것이 애노드입니다.

즉, 타겟이 캐소드이고, 섭스트레이트 쪽이 애노드가 됩니다.