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Indien ist auf diesem Gebiet eines der führenden Länder. Bronkhorst arbeitet bereits mit einigen fachkundigen Maschinenbauern zusammen und liefert Massendurchflussregler und Druckregler für die Züchtung hochwertiger CVD-Diamanten.
Um im Labor solche Diamanten herzustellen, werden gasförmige Reaktanten wie Methan und Wasserstoff in einen Niederdruckreaktor eingeleitet. Unter dem Einfluss von Mikrowellenstrahlung verwandeln sich diese Gase in reaktive Verbindungen (ein Plasma), die an winzigen Diamantkeimkristallen in der Reaktorkammer haften. Schicht für Schicht folgt die Ablagerung der Struktur des Impfkristalls und bildet nach und nach einen größeren Diamanten. Dieser Prozess dauert typischerweise 300 bis 600 Stunden – eine ganze Weile, aber deutlich kürzer als bei natürlichen Diamanten. Nach dem Schneiden und Polieren haben diese im Labor gezüchteten Diamanten die gleichen physikalischen, chemischen und optischen Eigenschaften wie natürliche Diamanten.
Anwendungsanforderungen
Beim Batch-Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) ist die Aufrechterhaltung eines konstanten, sehr niedrigen Drucks (Hochvakuum) erforderlich. Darüber hinaus müssen die gasförmigen Reaktanten dem Reaktor während des gesamten Prozesses mit einem sehr konstanten Fluss zugeführt werden.
Wichtige Aspekte
Wichtige Aspekte
Hohe Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit von Massendurchflussreglern und Druckreglern
Gleichbleibende, hervorragende Qualität der Diamanten über einen längeren Zeitraum während der Herstellung
Verständnis des CVD-Prozesses
Die Lösung
Bronkhorst EL-PRESS-Druckregler werden eingesetzt, um den erforderlichen konstanten Wert des Niederdrucks in der Plasmakammer sicherzustellen.
Die thermischen Massendurchflussregler, EL-FLOW Select, werden zur genauen Steuerung des Gasflusses verwendet, der dem Reaktor zugeführt wird. Methan (CH4) wird als Kohlenstoffvorläufer verwendet und Wasserstoff (H2) wird dem Reaktor zugeführt, um die Diamantbildung zu unterstützen. Je nach Kunde können auch andere Gase wie Stickstoff (N2), Argon (Ar) und Sauerstoff (O2) geliefert werden. Typische Durchflüsse liegen im niedrigen Durchflussbereich für Wasserstoff (ca. 1000 ml/min) und im Niedrig- bis Ultra-Low-Flow-Bereich für Methan und andere Gase. Bronkhorst-Geräte steuern den Durchfluss selbst bei extrem niedrigen Sollwerten im Bereich von 3 ml/min - und darunter - präzise.
Option 1: EL-FLOW Select- und EL-PRESS-Modelle
Leckagefreie, stabile und genaue Diamantproduktion
Durch die Zusammenarbeit mit relevanten Systembauunternehmen auf der ganzen Welt und das Verständnis ihrer spezifischen Anforderungen hat Bronkhorst erfolgreich eine Lösung für eine leckagefreie, genaue Durchflussregelung und eine stabile Druckregelung geliefert – entscheidende Faktoren für die Gewährleistung hochwertiger Diamanten. Je nach Kundenwunsch liefert Bronkhorst verschiedene Kombinationen aus EL-PRESS-Druckreglern und thermischen Massendurchflussreglern, EL-FLOW Select. Diese Geräte unterstützen alle gängigen Kommunikationsprotokolle; neben etablierten Schnittstellen wie Modbus und Flowbus stehen u. a. auch moderne Schnittstellen wie Profinet und Ethercat zur Verfügung.
Ein Vorteil der Verwendung dieser Geräte in Niederdruckanwendungen ist ihre inhärente Fähigkeit, Steuervorgänge ohne nennenswerte Leckage durchzuführen und so stabile und genaue Prozessbedingungen sicherzustellen. Ihre schnelle Reaktionszeit und geringe Einschwingzeit steigern ihre Effektivität bei der Diamantproduktion zusätzlich.
Option 2: FLOW-SMS-Modul
Als wirtschaftliche Lösung bietet Bronkhorst das FLOW-SMS-Setup an, das auf die Bedürfnisse der Kunden nach Raumeffizienz zugeschnitten ist. Diese kompakten oberflächenmontierbaren Subsysteme integrieren Massendurchfluss- oder Drucksensormodule mit (Steuer-)Ventilen und anderem Funktionszubehör, die alle gemäß Kundenspezifikationen auf einem Schienensystem montiert werden. Darüber hinaus bietet die MANI-FLOW-Serie einen ähnlichen kundenspezifischen Aufbau, montiert auf einem kompakten Verteiler.
Bronkhorst ist weltweit tätig und bietet Vertriebs- und Serviceunterstützung in verschiedenen Ländern. Dadurch wird sichergestellt, dass CVD-Diamantsystembauer zeitnahe Unterstützung erhalten. In Kombination mit einem tiefen Verständnis des CVD-Prozesses und der Marktanforderungen fungiert Bronkhorst als zuverlässiger Partner, der seinen Kunden zuverlässige Lösungen bietet.
Option 3: Multichannel-Durchflussregler
"Der Einsatz der Bronkhorst-Instrumente ermöglicht es uns, ein System zu schaffen, das einen gleichmäßigen Gasfluss bietet und so sicherstellt, dass die Diamanten eine hohe Qualität haben."
Empfohlene Instrumente
EL-PRESS
Digitaler elektronischer Labordruckmesser / -regler
Bis zu 400 bar
Geeignet für nicht inerte (reaktive) Gase
Nahtlose Integration mit Durchflussmessgeräten
Breites Portfolio
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EL-FLOW Select
Massendurchflussmesser und -regler für Gase im Labor
Für 0,014 mln/min - 1670 ln/min
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Geeignet für Drücke bis zu 400 bar
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