ঘরের তাপমাত্রা থেকে ২৫০°C পর্যন্ত তাপমাত্রা, চৌম্বকীয় পরিবেশের উপস্থিতি এবং অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম (সাধারণত ১০⁻⁷ Pa এর নিচে চাপ হিসাবে সংজ্ঞায়িত) প্রয়োজন এমন কঠিন কর্মক্ষম পরিস্থিতিতে, উপযুক্ত সিলিং রিং নির্বাচন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই ধরনের অবস্থা সাধারণত উন্নত বৈজ্ঞানিক গবেষণা স্থাপনাগুলিতে (যেমন, কণা ত্বরণকারী, ফিউশন পরীক্ষামূলক ডিভাইস), সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন সরঞ্জাম (যেমন, এচিং মেশিন, আয়ন ইমপ্লান্টার), এবং মহাকাশ চালনা সিস্টেমগুলিতে পাওয়া যায়।
মূল চ্যালেঞ্জ এবং সিলিং প্রয়োজনীয়তা
কার্যকর সিলিং অর্জনের জন্য নিম্নলিখিত গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োজনীয়তাগুলি একই সাথে পূরণ করা প্রয়োজন:
- উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ: উপাদানটিকে 250°C তাপমাত্রায় দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন সহ্য করতে হবে, পচন বা নরম না করে স্থিতিস্থাপকতা এবং সিলিং কর্মক্ষমতা বজায় রাখতে হবে।
- নিম্ন গ্যাস নির্গমন হার:অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম পরিবেশে, ভ্যাকুয়ামকে দূষিত করতে পারে এমন উদ্বায়ী পদার্থ নির্গত হওয়া এড়াতে পদার্থের মোট গ্যাস নির্গত হওয়ার হার অত্যন্ত কম (সাধারণত <1×10⁻⁸ Pa・m³/s) হতে হবে।
- চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ/সামঞ্জস্যতা: চৌম্বকীয় পরিবেশে, সিলিং রিং উপাদানটি নিজেই অ-চৌম্বকীয় হওয়া উচিত বা চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে হস্তক্ষেপ করা উচিত নয়, সাধারণত অ-ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থ ব্যবহারের প্রয়োজন হয়।
- বিকিরণ প্রতিরোধ (প্রযোজ্য ক্ষেত্রে): যদি আয়নাইজিং বিকিরণ উপস্থিত থাকে (যেমন, কিছু পরীক্ষামূলক সেটআপে), তাহলে উপাদানটিকে অবশ্যই বিকিরণের ক্ষতি প্রতিরোধ করতে হবে।
- যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য: পর্যাপ্ত স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধার হার (সাধারণত ৮০% এর বেশি প্রয়োজন) এবং কম্প্রেশন সেটের প্রতিরোধ ক্ষমতা সিস্টেমের চাপের ওঠানামা এবং তাপীয় সাইক্লিং মোকাবেলা করার জন্য অপরিহার্য।
উপযুক্ত সিলিং রিং প্রকার এবং উপকরণ
অনুসন্ধানের ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, এই ধরণের অবস্থার জন্য নিম্নলিখিত সিলিং রিং প্রকার এবং উপকরণগুলি পছন্দের সমাধান:
1. ধাতব সীল
ধাতব সীলগুলিকে অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম পরিবেশের জন্য স্বর্ণমান হিসাবে বিবেচনা করা হয়, যা কম গ্যাস নির্গমন, উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ এবং চৌম্বকীয় সামঞ্জস্যের প্রয়োজনীয়তাগুলি নিখুঁতভাবে পূরণ করে।
- উপাদান নির্বাচন:
- অক্সিজেন-মুক্ত তামা: এটি সবচেয়ে সাধারণ পছন্দ। এটি চমৎকার প্লাস্টিক বিকৃতি ক্ষমতা প্রদর্শন করে, ফ্ল্যাঞ্জ পৃষ্ঠের ছোটখাটো ত্রুটিগুলি পূরণ করার জন্য কম্প্রেশনের অধীনে প্লাস্টিকভাবে প্রবাহিত হয়ে সিলিং অর্জন করে। এটি অ-চৌম্বকীয়, উচ্চতর উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে এবং উচ্চ-তাপমাত্রা বেকিং (প্রায়শই 250°C এর উপরে) সহ্য করতে পারে যাতে উচ্চ ভ্যাকুয়াম স্তর অর্জনের জন্য আউটগ্যাসিং ত্বরান্বিত হয়, যা এটিকে ব্যাপক প্রয়োগের জন্য প্রাথমিক পছন্দ করে তোলে।
- বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম: এছাড়াও অ-চৌম্বকীয় এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা। এটি নরম এবং গঠন এবং সীলমোহর করা সহজ, তবে উচ্চ তাপমাত্রায় এর যান্ত্রিক শক্তি অক্সিজেন-মুক্ত তামার চেয়ে নিকৃষ্ট হতে পারে।
- রূপা / সোনা: এই ধাতুগুলি ব্যতিক্রমী কর্মক্ষমতা এবং অত্যন্ত কম গ্যাস নির্গমন হার প্রদান করে। তবে, তাদের খুব উচ্চ মূল্য সাধারণত বিশেষ বা চরম গবেষণা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তাদের ব্যবহার সীমাবদ্ধ করে।
- সাধারণ কনফিগারেশন:
- কনফ্ল্যাট ফ্ল্যাঞ্জ (CF) সিল: স্টেইনলেস স্টিলের ছুরি-প্রান্তের ফ্ল্যাঞ্জের সাথে যুক্ত একটি অক্সিজেন-মুক্ত তামার গ্যাসকেট ব্যবহার করে। বোল্ট প্রিলোডের অধীনে, তামার গ্যাসকেট প্লাস্টিকভাবে বিকৃত হয়ে যায় এবং ছুরি-প্রান্তে প্রবেশ করে, অত্যন্ত উচ্চ অখণ্ডতার সাথে একটি স্ট্যাটিক সীল তৈরি করে। এটি অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম সিস্টেমে একটি আদর্শ কনফিগারেশন।
- স্প্রিং-এনার্জিজড সিল (যেমন, হেলিকোফ্লেক্স): একটি ধাতব জ্যাকেট (যেমন, অক্সিজেন-মুক্ত তামা, রূপা, স্টেইনলেস স্টিল) এবং একটি অভ্যন্তরীণ স্প্রিং নিয়ে গঠিত। স্প্রিংটি ক্রমাগত ক্ষতিপূরণকারী বল প্রদান করে, যা তাপীয় প্রসারণ/সংকোচন এবং সিস্টেমের মধ্যে ছোটখাটো বিকৃতির সাথে অভিযোজন সক্ষম করে, যার ফলে খুব উচ্চ সিলিং নির্ভরযোগ্যতা তৈরি হয়। তাপমাত্রা চক্র বা কম্পন সহ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এগুলি বিশেষভাবে উপযুক্ত।
২. পারফ্লুরোইলাস্টোমার (FFKM)
যদি সিস্টেমের নকশা ইলাস্টোমেরিক সিলের জন্য বেশি উপযুক্ত হয় অথবা ইনস্টলেশনের সুবিধা বেশি প্রয়োজন হয়, তাহলে পারফ্লুরোইলাস্টোমার (FFKM) পলিমার উপকরণগুলির মধ্যে শীর্ষ-স্তরের পছন্দের প্রতিনিধিত্ব করে, যদিও এর দাম খুব বেশি।
- বৈশিষ্ট্য: এটিকে ফ্লুরোকার্বন রাবারের চূড়ান্ত সংস্করণ হিসেবে বিবেচনা করা যেতে পারে। যেহেতু এর অণুর প্রায় সমস্ত হাইড্রোজেন পরমাণু ফ্লোরিন পরমাণু দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, তাই FFKM-এর চমৎকার উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা (300°C-এর বেশি তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে) এবং আশ্চর্যজনক রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা সবচেয়ে কঠোর রাসায়নিক মাধ্যম এবং প্লাজমা সহ্য করতে সক্ষম।
- ভ্যাকুয়াম কর্মক্ষমতা:বিশেষ ফর্মুলেশন এবং পরিষ্কার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তৈরি FFKM সিলিং রিংগুলিতে অত্যন্ত কম গ্যাস নির্গমন হার এবং নিষ্কাশনযোগ্য উপাদান রয়েছে, যা সেমিকন্ডাক্টর এবং অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম সরঞ্জামের কঠোর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
- চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য: ইলাস্টোমেরিক পদার্থগুলি সাধারণত অ-চৌম্বকীয় এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে হস্তক্ষেপ করবে না।
- অ্যাপ্লিকেশন: সাধারণত ভ্যাকুয়াম চেম্বার এবং সেমিকন্ডাক্টর লিথোগ্রাফি এবং এচিং মেশিনের ক্ষয়কারী গ্যাস সরবরাহ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয়, সেইসাথে মহাকাশ ইঞ্জিনগুলিতে অক্সিডাইজার সিলিংয়ের জন্যও ব্যবহৃত হয়।
৩. ফ্লুরোকার্বন রাবার (এফকেএম/ভিটন)
ফ্লুরোকার্বন রাবার হল উচ্চ-তাপমাত্রার ভ্যাকুয়াম পরিবেশের জন্য একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত ইলাস্টোমেরিক সিলিং উপাদান, যা কর্মক্ষমতা এবং খরচের মধ্যে ভারসাম্যের প্রতিনিধিত্ব করে।
- বৈশিষ্ট্য:এটি উচ্চ-তাপমাত্রায় ভালো প্রতিরোধ ক্ষমতা (সাধারণত -২০~২৫০°C), তেল প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং বেশিরভাগ রাসায়নিকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে।
- ভ্যাকুয়াম কর্মক্ষমতা: স্ট্যান্ডার্ড FKM এর গ্যাস নির্গমনের হার ধাতু এবং FFKM এর তুলনায় বেশি। এটি সাধারণত উচ্চ ভ্যাকুয়াম (10⁻⁴ ~ 10⁻⁷ Pa) পরিবেশের জন্য উপযুক্ত। অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, কম গ্যাস নির্গমন-হার ফর্মুলেশন সহ পণ্য নির্বাচন করতে হবে এবং গ্যাস নির্গমনের জন্য উচ্চ-তাপমাত্রা বেকিং প্রয়োজন হতে পারে (এর সর্বোচ্চ বেকিং তাপমাত্রা সীমার দিকে মনোযোগ দিতে হবে)।
- চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য:অ-চৌম্বকীয়।
- বিঃদ্রঃ:এটি শক্তিশালী ক্ষার, কিটোন এবং কিছু এস্টার দ্রাবকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী নয়।
মূল বৈশিষ্ট্যের তুলনা: আলোচিত প্রাথমিক সিলিং বিকল্পগুলি - অক্সিজেন-মুক্ত তামা ধাতব সিল, পারফ্লুরোইলাস্টোমার (FFKM), এবং ফ্লুরোকার্বন রাবার (FKM) - তাদের মূল বৈশিষ্ট্যগুলিতে উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক। অক্সিজেন-মুক্ত তামা সিলগুলি 400°C এর বেশি তাপমাত্রা সহ্য করে এবং অত্যন্ত কম গ্যাস নির্গমন প্রদর্শন করে, যা অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম (<10⁻⁷ Pa) প্রয়োগের জন্য এগুলিকে আদর্শ করে তোলে। এগুলি অ-চৌম্বকীয় এবং ভাল বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে, তবে তাদের স্থিতিস্থাপকতা এবং ক্ষতিপূরণ প্লাস্টিকের বিকৃতি বা অভ্যন্তরীণ স্প্রিংগুলির উপর নির্ভর করে। তাদের আপেক্ষিক খরচ বেশি। পারফ্লুরোইলাস্টোমার (FFKM) সিলগুলি প্রায় 320°C পর্যন্ত কাজ করতে পারে। অত্যন্ত কম গ্যাস নির্গমন (পরিষ্কার-গ্রেড সংস্করণ প্রয়োজন) সহ, এগুলি অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম (<10⁻⁷ Pa) এর জন্যও উপযুক্ত, অ-চৌম্বকীয়, ভাল বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে এবং চমৎকার সহজাত স্থিতিস্থাপকতা এবং ক্ষতিপূরণ ক্ষমতা রাখে। তবে, তাদের আপেক্ষিক খরচ খুব বেশি, সম্ভাব্যভাবে FKM এর দশগুণ বেশি। ফ্লুরোকার্বন রাবার (FKM) সিলগুলির সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রা প্রায় 250°C। এগুলি মাঝারি গ্যাস নির্গমন হার প্রদর্শন করে (কম গ্যাস নির্গমন ফর্মুলেশনের প্রয়োজন হয়) এবং উচ্চ ভ্যাকুয়ামের জন্য উপযুক্ত (~10⁻⁴ – 10⁻⁷ Pa)। যদিও এগুলি অ-চৌম্বকীয় এবং মোটামুটি ভালো বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে, তাদের স্থিতিস্থাপকতা ভাল, এবং এগুলি একটি মাঝারি-ব্যয়বহুল বিকল্প।
নির্বাচন এবং ব্যবহারের সুপারিশ
- অগ্রাধিকার নির্বাচন:
- বিশুদ্ধ, অত্যন্ত চাহিদাসম্পন্ন অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম সিস্টেমের জন্য (যেমন, পার্টিকেল অ্যাক্সিলারেটর, স্পেস এনভায়রনমেন্ট সিমুলেশন চেম্বার), ধাতব সীল (অক্সিজেন-মুক্ত তামা)কিপছন্দের এবং সবচেয়ে নির্ভরযোগ্যসমাধান।
- অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম পরিবেশের জন্য যেখানে ক্ষয়কারী মাধ্যম(যেমন, সেমিকন্ডাক্টর এচিং গ্যাস) অথবা প্রয়োজনউন্নত স্থিতিস্থাপকতা এবং সহজ ইনস্টলেশন, পারফ্লুরোইলাস্টোমার (FFKM) উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন ইলাস্টোমেরিক পছন্দ, তবে এটি অবশ্যই একটি হিসাবে নিশ্চিত হতে হবে অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম ক্লিন-গ্রেডপণ্য।
- যদি ভ্যাকুয়ামের প্রয়োজনীয়তা সামান্য কম হয় (যেমন, উচ্চ ভ্যাকুয়াম) এবং তাপমাত্রার পরিসীমা 250°C এর মধ্যে থাকে, ফ্লুরোকার্বন রাবার (FKM)হল একটিঅর্থনৈতিক এবং ব্যবহারিকপছন্দ।
- নকশা এবং ইনস্টলেশনের মূল বিষয়গুলি:
- পৃষ্ঠের গুণমান:দ্যপৃষ্ঠের রুক্ষতা (Ra)সিলিং পৃষ্ঠের গুরুত্বপূর্ণ। ধাতব সিলের জন্য, সাধারণত Ra ≤ 0.8 μm বা তার চেয়েও কম প্রয়োজন হয়। ইলাস্টোমেরিক সিলের জন্য, উচ্চতর ফিনিশ (Ra ≤ 0.4 μm) ক্ষয় এবং সম্ভাব্য ফুটো পয়েন্ট কমাতে সাহায্য করে।
- সংকোচন অনুপাত নিয়ন্ত্রণ:দ্যসংকোচন অনুপাত ইনস্টলেশনের সময় সিলিং রিং কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। অতিরিক্ত সংকোচনের ফলে স্থায়ী বিকৃতি বা ক্ষতি হতে পারে, অন্যদিকে অপর্যাপ্ত সংকোচনের ফলে ফুটো হতে পারে।
- ইউনিফর্ম শক্ত করা:একজনকে নিয়োগ করুন।প্রতিসম, বহু-বোল্ট শক্ত করার ক্রম ফ্ল্যাঞ্জে সমান বল বিতরণ নিশ্চিত করতে, সিলিং পৃষ্ঠের বিকৃতি বা বিকৃতি রোধ করতে।
- বেকিং:অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম সিস্টেমগুলিতে প্রায়শই বেকিং প্রয়োজন হয়। সর্বদা নিশ্চিত করুন যে নির্বাচিত সিলিং রিং উপাদানটি পারে সিস্টেমের বেকিং তাপমাত্রা সহ্য করে.
সারাংশ
শর্তাবলীর অধীনে ঘরের তাপমাত্রা ২৫০°C পর্যন্ত, চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতি এবং অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়ামের প্রয়োজনীয়তা, অক্সিজেন-মুক্ত তামার ধাতব সীল (বিশেষ করে কনফ্ল্যাট ফ্ল্যাঞ্জ বা স্প্রিং-এনার্জিজড কনফিগারেশনে) সাধারণত তাদের এর কারণে সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য এবং প্রাথমিক প্রযুক্তিগত সমাধান হিসাবে বিবেচিত হয়।অত্যন্ত কম গ্যাস নির্গমন হার, চমৎকার উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অ-চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য. যদি সিস্টেম ডিজাইনের কারণে অথবা ক্ষয়কারী মিডিয়া পরিচালনার প্রয়োজনের কারণে ইলাস্টোমার প্রয়োজন হয়, তাহলে পারফ্লুরোইলাস্টোমার (FFKM)এটিই একমাত্র ইলাস্টোমেরিক উপাদান যা একই সাথে এই চরম চাহিদা পূরণ করতে পারে, তবে এর উচ্চ মূল্যের জন্য প্রস্তুত থাকতে হবে।
চূড়ান্ত পছন্দটি একটি বিস্তৃত বিনিময়ের উপর ভিত্তি করে হওয়া উচিত যা বিবেচনা করে নির্দিষ্ট ভ্যাকুয়াম স্তরের সূচক, বাজেট, সিস্টেম কাঠামো এবং রক্ষণাবেক্ষণ এবং নির্ভরযোগ্যতার জন্য প্রয়োজনীয়তাসকল ক্ষেত্রেই, পেশাদার সিলিং উপাদান সরবরাহকারীদের কাছ থেকে প্রযুক্তিগত পরামর্শ এবং সহায়তাকে অগ্রাধিকার দেওয়া উচিত।
পোস্টের সময়: সেপ্টেম্বর-০৫-২০২৫