科学用の真空乾燥器に関する疑問

手順
1)真空乾燥機内に対象物を糸などでつるし、内壁面と接触しないようにします。
2)減圧状態にして、充分に真空度を上げます。
3)真空度を保ったまま、真空乾燥機のヒーターを作動させます。

条件
1)対象物は固体で、揮発分を含まない物とする。
2)真空度は10のマイナス2乗 torrよりも減圧状態を保つものとする。
3)ヒーター設定は 150℃とする。

問題)このとき、対象物の温度は上がるのでしょうか?

お願い)回答には「理論上」なのか、「実験実施」したのか を明記してください。

勝手なお願いですがよろしくおねがいします。

A 回答 (3件)

真空装置の製作に携わっています。


ヒータの場合放射で暖まりますが、大変近接している場合だけだと認識しています。(50mm以内ぐらい)
ランプを使うと1mぐらいで加熱することもあります。
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この回答へのお礼

具体的なご指導ありがとうございます。
大変参考になりました。工夫の選択肢がふえました。
なるほど、ランプと言う手がありましたね。(太陽で地球が暖まるのと同じ原理ですね。ヒーターにばかり気を取られていました。赤外線って目に見えないものだからついうっかりしていました。)
強力なレフランプかハロゲンヒーターあるいは赤外ランプといったところでしょうか。出力特性・赤外発生量を加味して検討してみます。

お礼日時:2002/02/10 05:09

理論で答えます。


「固体」の物性がわかりません。こくどがいくつで.蒸気圧がいくつ.蒸発せん熱がいくつか.
従って.わかりません。

この回答への補足

金属箔や金属板のようなものを考えています。(詳細はご容赦ください。)

補足日時:2002/02/09 13:19
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『理論上』ということで、コメントいたします。



ほぼ真空中、ということですので、熱伝導は誤差範囲とします。

その他で熱が伝わるのは、ヒーターからの赤外線放射が考えられます。
対象物の表面の状態(赤外線の吸収しやすさ)や対象物からの熱放射が絡みますので、どの程度の温度上昇かはわかりませんが、結果的に、少なくとも周辺の温度よりは高くなると思われます。

ご質問の条件とは異なりますが、真空乾燥時の放射熱の影響を間接的に証明していると思われる例をご紹介します。
以前に、水溶液試料を多数の小さなガラス瓶に入れて、真空乾燥(ガラス瓶はヒーター面に接触している)したことがあります。この時、ヒーター面の温度はむしろ中央部の方が高かったのですが、実際には中央部の試料より周辺部の試料の方が、かなり早く乾燥が終わりました。
周辺部の試料が、ヒーター以外の外側からの放射熱を受けていたことがその理由と考えています。
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この回答へのお礼

条件違いではありますが具体例があり大変参考になりました。
使用目的はいくつかあるのですが、
実のところは、赤外線放射の影響例を知りたかったのです。

お礼日時:2002/02/09 13:18

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Q化合物半導体の電子親和力

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尚、対象としている化合物半導体は、GaN、SiC、GaAsなどのワイバンドギャップ半導体です。

Aベストアンサー

コンタクトの問題は、ドーピング状態などもからんできますから、やはり論文を
あたられたほうがいいかもしれません。

主要な論文の検索サイトを下にまとめておきます。

1) Physical Review, Applied Physics Letters, JJAP等の物理系論文検索
http://scitation.aip.org/
上記検索でSPINも含まれるように、BOTHを指定して検索すれば、
Nature等も含まれるようになる。
ただし、SPINは検索にもIDが必要。

2) Journal of Crystal Growth, Thin solid Films等の
Elsevier出版の論文検索
http://www.sciencedirect.com/

3) Electron Device Letters等のIEEE論文検索
http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/dynhome.jsp

4) 電子情報通信学会誌(和文)
http://search.ieice.org/

5) 電気学会誌含む日本の論文誌検索(和文あり)
http://www.jstage.jst.go.jp/browse/-char/ja

6) Japanese Journal of Applied Physics検索
http://www.ipap.jp/jjap/online/index.htm
※たしかScitation&SPINではJJAPの検索はできても
本文はダウンロードできない。こちらのサイトからなら
ダウンロードも可能

※SPINを除く多くのサイトは、検索、アブストラクトの
閲覧までは無料でできます。また、大学によっては各
サイトと包括契約を結んでいるので、学内からアクセス
すると本文をpdfでダウンロードできる場合があります。
(私は、もう長らく冊子体の論文誌をコピーしていません)

※日本応用物理学会の英文論文誌であるJJAPを個人購読
すると、SPINのアクセス権が得られます。
http://www.jsap.or.jp/join/spin.html

コンタクトの問題は、ドーピング状態などもからんできますから、やはり論文を
あたられたほうがいいかもしれません。

主要な論文の検索サイトを下にまとめておきます。

1) Physical Review, Applied Physics Letters, JJAP等の物理系論文検索
http://scitation.aip.org/
上記検索でSPINも含まれるように、BOTHを指定して検索すれば、
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ただし、SPINは検索にもIDが必要。

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Q真空乾燥の初歩的質問2

以前にこちらで皆様に色々と教えていただき、その後多少解かってきました。
再度、初歩的な質問にご回答お待ちしております・・・よろしくお願いします。

Q1:50L程の真空槽を販売している所があれば教えてください。できればカタログ等掲載しているHPがあれば最高なのですが・・・

Q2:真空乾燥をの場合水蒸気と言うか、昇華と言うか水分が出ると考えられますが、この場合ポンプ内に入らないようにするにはどの様な手段が考えられますか?
(水分をポンプ内へ入れては行けないような事が書いてありました。)

Q3:10-1(ジュウマイナスイチ)Pa位だと、プリント基板を洗浄した液体は乾燥しますか・・・

Aベストアンサー

はじめまして。前回の質問は読んでいてなんとなく記憶があります。

Q1:50L程の真空槽を販売している所があれば教えてください。できればカタログ等掲載しているHPがあれば最高なのですが・・・
真空槽はガラスベルジャーをお考えですか?システムはすべて手作り?
どのようなシステムがご希望でどれくらいの予算があるのかでぜんぜん違ってきます・・・。予算が潤滑にあるのならば真空屋さんに注文するだけでオーダーで組み立ててもらえますよ。ポンプまで含めて。真空屋さんでHPを持っていてなんていうのは大体真空装置を全部セットで単価を高くして売っていますのでここで紹介しても多分役にたたないと思います。
手作りで出来るだけ低予算でするんだと推察いたします。だとするとベルジャーは硝子屋、ポンプはポンプ屋、真空計は真空屋、後の小物は色々買って、土台は自分で工場で手作り?
私がこのシステムを低予算で組み立てるとしたら、まずは大学等の廃棄ベルジャーを拾いに行きます(笑)。その他のパイプとかも落ちているかな・・真空計を買うのは高いからガイスラーかんを硝子工作で作ってもらって。ベルジャーを置く台だけはいつも真空装置を作ってもらってる町工場に発注して、後はポンプを探す。

Q2:真空乾燥をの場合水蒸気と言うか、昇華と言うか水分が出ると考えられますが、この場合ポンプ内に入らないようにするにはどの様な手段が考えられますか?
(水分をポンプ内へ入れては行けないような事が書いてありました。)

どのポンプを使うことにしましたか?大体のポンプが決まったらそのポンプの販売(製造)元に相談するのが一番です。一概にロータリーポンプ、油拡散ポンプといってもたくさんの種類があり、中には少々の水分等なら無理にトラップ等を仕掛けずとも大丈夫(油は取り替えればいいだけなので)というのもあるはずです。ポンプ会社に「それは無理です」と言われてから窒素トラップ等の裏技は考えればいいですよ。後で考えると必要も無かったっていう可能性も大です。

大学の方ですか?それともどこかの民間の方?お金が無いのならつてを頼っても、身近な真空装置を扱っている処を見学させてもらって大体の感じをつかんだほうがいいと思いますよ。あとポンプを買うのなら(買わなくても)業者の人間をとことん利用するんです。例えばこの質問Q1~3全て真空ポンプを売っている会社の人間に聞けばいいんです。向こうも商売ですので買ってもらうために一生懸命調べたりしてくれます。とにかくこの質問だけの情報ではなかなか具体的なアドバイスをもらうのは難しいのではないかしら・・・。予算ありきですから、何事も。

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Q【半導体製造】身近に使っている電化製品について考えたことはありますか?

【半導体】身近に使っている恩恵を受けている
電化製品の半導体の知識や半導体について
考えたことはありますか?

(参考)
半導体製造プロセス
http://www.screen.co.jp/spe/technical/process.html
初心者のための半導体入門
http://www.screen.co.jp/spe/technical/guide/index.html
真空ポンプの基礎知識 > メカニカルブースターポンプ
http://www.shinku-pump.com/vacuumpump/mechanical/
http://www.shinku-pump.com/vacuumpump/
http://www.shinku-pump.com/





1)ある 2)ない 3)その他

Aベストアンサー

1)
その業界の人間なんで、考えてないと(金稼いで)生きていけない。

#
真空ポンプなんかより「露光装置」とか「ステッパー」の方が重要だと思うけど、なぜそのURLはないの?
「半導体」っていっても一言ではすませられないくらい材質等もあるわけで、要素技術も色々だけど、それらのURLも提示すべきじゃないかな?

Q真空乾燥(超初歩的質問です・・・)

当方初心者の為、質問内容にムラがあると思いますがよろしくお願いします。

真空ポンプを使い、あるものを乾燥させようと思っております。
乾燥させる物はプリント基板です・・・(300x400位の大きさ!)
実験でやる予定なので、お金はかけられません。

質問
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2:安全上の注意事項などありましたらお願いします。
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そんなに短時間で乾燥しなくとも良いです。

Aベストアンサー

 目的・意図を理解していないので的外れかもしれませんが、乾燥したい対象は「高沸点有機溶媒」でしょうか?現場的にはPCBは熱風乾燥機でコンベア輸送ですね。
 お尋ねの件は既に皆さんからの回答が出ていて答えるものは残っていないのですが、真空ポンプの能力は排気速度が表示されていて、到達圧力はどれも同じくらいですね(オイル汚染を嫌ってオイルレスを選ばれるとちょっと違いますが)。皆さんの回答のように時間に余裕があるなら低排気速度のものでもOKですが、オイル量が少ないものはそれだけ汚染に対して弱くなります。高沸点の溶媒は、トラップ(後述)に捕まるかポンプから排気される以外はここに溜まります。
 安全面では耐圧の設計(せいぜい1気圧)のものを使用すれば問題ありません。前述のトラップはポンプの性能維持のため設置されることをお薦めします。それで、飛ばすもの(水、低沸点/高沸点溶媒)によって、トラップの冷却は水、氷、ドライアイス、液体窒素・・・と選択が変わります。
他の回答のお礼に「1m立方」と書かれていますが、市販のタイプだと中が丸いのと四角いのがあり、カタログにそれぞれ内容積が記述されていますから、それをポンプ屋さんに伝えれば適当なものを見積もってくれるはずです。

 最後に、真空乾燥機に伝熱はどうやって達成されるか考えたことありますか?空気はありませんから気体を伝ってでも対流も起きないのでそれも期待できません。さて、実験の目的は?

 目的・意図を理解していないので的外れかもしれませんが、乾燥したい対象は「高沸点有機溶媒」でしょうか?現場的にはPCBは熱風乾燥機でコンベア輸送ですね。
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ここのHPを覗いてください。
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Q減圧濃縮について

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ショットキー障壁ができるのは、n型半導体では、図1のように、金属の仕事関数 φm が半導体の仕事関数 φs より大きい場合で、電子に対して障壁ができるような状況です。p型半導体では、図2のように、φm < φs の場合で、正孔に対して障壁ができるような状況です。

           金属   n型半導体
  真空準位  ┬   ┬
          |   φs
          φm   ↓
          |     \ ← 電子に対する障壁
 フェルミ準位 ↓___  \ - - - ← 電子
                    ̄ ̄ 伝導帯下端
               \
                 \__ 価電子帯下端

【図1 n型半導体でショットキー接触となる場合】

           金属    p型半導体
   真空準位 ┬    ┬
          |    |   / ̄ ̄ 伝導帯下端
          φm    φs /
 フェルミ準位 ↓___|    __ 価電子帯下端
                |  / ++++ ← 正孔
               ↓/← 正孔に対する障壁

【図2 p型半導体でショットキー接触となる場合】

これらに対して、順バイアスとなるのは、障壁が小さくなる方向にバイアスした場合です。金属-n型半導体系だと、半導体側のエネルギーを上に持ち上げる方向になります(バンド図の上側というは、電子エネルギーを増加させる方向なので、-の電圧を増やす方向)。つまり、金属側に+の電圧を加えるのが順バイアスになります。

金属-p型半導体系はその逆で、半導体側のエネルギーを下に押し下げる、つまり+の電圧を半導体側に加える方向になります。

ショットキー障壁ができるのは、n型半導体では、図1のように、金属の仕事関数 φm が半導体の仕事関数 φs より大きい場合で、電子に対して障壁ができるような状況です。p型半導体では、図2のように、φm < φs の場合で、正孔に対して障壁ができるような状況です。

           金属   n型半導体
  真空準位  ┬   ┬
          |   φs
          φm   ↓
          |     \ ← 電子に対する障壁
 フェルミ準位 ↓___  \ - - - ← 電子
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仕様:スパッタリング方式 Au膜蒸着
置換方式:Au膜蒸着
大きさ:約300(H)×約200(W)×約300(L)(mm)


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