Resumo

GARRIDO, J. M. Conde; COUSELO, M. A.  e  SILVEYRA, J. M.. Primer prototipo de trampa fría con pasante eléctrico para vacío de bajo costo. An. AFA [online]. 2023, vol.34, n.1, pp.8-16. ISSN 0327-358X.  http://dx.doi.org/10.31527/analesafa.2023.34.1.8.

En un trabajo previo, Conde Garrido y Silveyra propusieron una novedosa tecnología de trampa fría capaz de atrapar contaminantes en sistemas de vacío. La misma fue diseñada para ser aplicada en sistemas de deposición de películas delgadas de vidrios calcogenuros por ablación láser pulsada. Mientras que los sistemas tradicionales se enfrían por compresión de gases o baños fríos como nitrógeno líquido, la trampa reportada se enfría por efecto termoeléctrico. Esto permite reducir la inversión de capital, los costos operativos y los tiempos de puesta en marcha y mantenimiento.

En el presente trabajo se presenta la construcción, puesta a punto y caracterización del primer prototipo físico de la trampa fría. La caracterización incluyó, en primer lugar, el control de la presión final alcanzada por el dispositivo. Para caracterizar el desempeño térmico del dispositivo, se diseñó y fabricó un sistema de medición temperaturas. Como parte de este sistema de medición, se destaca un pasante eléctrico para vacío de bajo costo.

Los resultados indican que, con la trampa fabricada, se pueden alcanzar presiones menores a 2 × 10−5 mbar, mientras que las superficies frías alcanzan temperaturas de aproximadamente −12 ◦C. Los niveles de vacío y de temperatura cumplen las condiciones requeridas para el sistema de deposición de películas delgadas de vidrios calcogenuros por ablación láser pulsada. Sin embargo, no se logran temperaturas tan bajas como las estimadas para el prototipo virtual (de hasta −50 ◦C). Se identificaron entonces los puentes y resistencias térmicas presentes en el dispositivo fabricado, despreciados en el modelo, señalando oportunidades de mejora.

Finalmente, se proponen revisiones al diseño actual que simplifican su proceso de manufactura, mejoran su robustez y eficacia, y facilitan su operación y mantenimiento.

Palavras-chave : Trampa; Fría; Baffle; Termoeléctrico; Pasante eléctrico; Vacío; Bajo; Costo.

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