aalto1 untyped-item.component.html
Glass microprocessing for fluidic devices
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Master's thesis
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Location:
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
S-69
Degree programme
Language
en
Pages
76
Series
Abstract
Tämän työn tavoitteena oli kehittää lasikiekkojen mikrotyöstöä ja soveltaa menetelmiä miniatyrisoituun sumuttimeen, joka toimii ionilähteenä massaspektrometrille.
Lisäksi sumutinkomponentin ja sen suihkun lämpöominaisuuksia tutkittiin mittaamalla ja tietokonesimulaatioin.
Hyvälaatuisia läpireikiä märkäetsattiin 0,5 mm paksuun lasikiekkoon käyttäen LPCVD kasvatettua piiohutkalvoa maskina.
Kyseisellä maskikerroksella pistesyöpymien määrä pysyi vähäisenä eikä maskikerroksessa esiintynyt juurikaan lohkeilua.
Myös PECVD kasvatettua piiohutkalvoa kokeiltiin lasin märkäetsauksen maskina, mutta se osoittautui täysin kelvottomaksi syviin etsauksiin.
Työssä tutkittiin myös kahden lasikiekon yhteen liittämistä yhteensulattamalla 660 °C:ssa sekä anodisesti käyttäen piiohutkalvovälikerrosta.
Molemmilla liitostavoilla rajapintaan jäi pieniä kaasukuplia, mutta liitoksen lujuus oli yhteensulattamalla huomattavasti parempi.
Anodisesti liitetyt palaset sai lohkaistua irti siististi rajapintaa pitkin, mutta yhteensulatettuja puoliskoja ei voinut erottaa.
Diplomityössä toteutettiin erilaisia sumutin-ionilähteitä.
Komponentti koostuu kahdesta yhteen liitetystä kiekosta: toiseen kiekkoon on etsattu kanava ja suutin ja toiselle integroitu metallinen lämmitysvastus.
Työssä kehitettiin sumuttimelle valmistusprosessi, jossa käytetään kahta lasikiekkoa.
Myös aikaisemmin toteutettuun pii- ja lasikiekoista valmistettuun sumuttimeen tehtiin parannuksia.
Ionilähteen lämpötila voi nousta käytön aikana jopa 500 °C:een.
Komponentin lämpöominaisuuksia tutkittiin erilaisin menetelmin.
Komponentin pinnan lämpötilajakaumaa selvitettiin lämpökameralla, jota käytettiin myös suihkun lämpötilajakauman kuvantamiseen.
Suihkun lämpötilajakauma mitattiin myös 125µm termoparilla, joka oli kiinnitetty tietokoneohjattuun xyz-tasoon.
Suihkua simuloitiin COMSOL Multiphysics ohjelmalla.
Simulaatiotuloksien ja mittauksien välillä havaittiin hyvä korrelaatio.