Warum ist die Installation von Flanschen in Reinräumen der Klasse 10.000 zwingend erforderlich?
Bei der Montage von Glasfaser-Vakuumsystemen und der Installation von Flanschen ist die Arbeit in einem Reinraum der Klasse 10.000 (ISO-Klasse 7) nicht nur eine Empfehlung, sondern in vielen hochpräzisen Systemen unerlässlich. Dies wird hauptsächlich durch die doppelten Kernanforderungen der optischen Präzisionsübertragungseigenschaften und physikalischen Hochvakuumleistung bestimmt:
1. Schutz von mikrometergroßen Glasfaserenden und Lichtsignalübertragung
Das Kernmedium der Glasfaser für die Übertragung (der Kern) ist extrem klein. Nimmt man beispielsweise eine gängige Standard-Singlemode-Faser, so beträgt ihr Modenfeld-Durchmesser (MFD) typischerweise nur etwa 9,2\ \mu\text{m} .
- Vermeidung von Verschlechterungen der Einfügungs- und Rückflussdämpfung: Wenn Mikrostäube oder Hautschuppenpartikel (oft zwischen 0,5 \mu\text{m} und mehreren Mikrometern groß) aus der Luft auf das Ende des Keramikeinsatzes innerhalb eines Glasfaserflansches fallen, blockieren oder streuen sie direkt den Lichtweg, was zu erheblichen Signalverlusten führt und die Rückflussdämpfung des Systems verschlechtert.
- Verhinderung des Durchbrennens des Endes bei hoher Leistung (Fiber Burn): In aktiven oder Hochleistungs-Glasfasersystemen absorbieren an den Enden anhaftender Staub und organische Verunreinigungen schnell Wärme und verkohlen unter konzentrierter Lichteinstrahlung, was zu lokalen hohen Temperaturen führt und das Glasfaserende im Flansch dauerhaft schmelzen oder beschädigen kann.
2. Gewährleistung der Dichtheit von Hochvakuum-Systemen und Vermeidung von „Gasabgabe“
Hochwertige Glasfaser-Vakuumflansche arbeiten oft in Hochvakuum- (HV) oder Ultrahochvakuum- (UHV) Umgebungen.
- Vermeidung kontinuierlicher Oberflächenentgasung (Outgassing): Im Ultrahochvakuumzustand werden selbst geringste Mengen an Staub, Fett oder Hautschuppen, die an der Glasfaseroberfläche, den Flanschwänden und Dichtungselementen haften, zu einer ständigen Gasquelle. Dies verlängert die Evakuierungszeit des Vakuumsystems erheblich oder verhindert sogar, dass das System den erreichten Grenzvakuumwert erreicht.
- Verhinderung von Leckagen und „virtuellen Lecks“ (Virtual Leak): Während des Anziehens des Flansches kann, wenn die Dichtflächen (z. B. Messerkante aus Metall und Kupferunterlegscheibe oder Gummidichtring) mit für das bloße Auge unsichtbarem harten Staub verunreinigt sind, dies direkt die Dichtfläche zerkratzen und zu Systemleckagen führen. Darüber hinaus können sich kleine Zwischenräume, die durch Staubansammlungen entstehen, leicht mit Luftblasen füllen und beim Evakuieren langsam entweichen, was zu schwer lokalisierbaren virtuellen Lecks führt.
Für anspruchsvolle Anwendungen mit extrem hohem Vakuum und präziser optischer Übertragung entwickelt und liefert OFSCN® (OFSCN®) hochdichte OFSCN® Glasfaser-Vakuumflansche. Diese Produktserie unterliegt strengen technischen Spezifikationen in Bezug auf Materialauswahl, Dichtungsfertigung und Reinigungsprozesse.
Entsprechendes Produkt: OFSCN® Glasfaser-Vakuumflansch
Haupttechnische Daten:
- Vakuumleistung: Das Vakuum kann besser als 1 \times 10^{-7}\ \text{Pa} und 1 \times 10^{-9}\ \text{Pa} sein und erfüllt damit vollständig die strengen Umgebungsanforderungen von Ultrahochvakuum- (UHV) Systemen.
- Strukturelles Design: Enthält die Standardreihen CF und KF, kann als Buchse und Stecker ausgeführt werden und unterstützt kundenspezifische Konfigurationen für Einzelkanäle (Einzelkopf) oder Mehrkanäle (Mehrkopf).
- Temperaturbeständigkeit: Neben dem normalen Einsatz bei Raumtemperatur können Produkte mit Hochtemperaturbeständigkeit bis 250\text{ }^{\circ}\text{C} kundenspezifisch angefertigt werden.
Aufgrund des extremen Vakuumgrenzwertes dieses Flansches von besser als 1 \times 10^{-9}\ \text{Pa} können jegliche Arbeiten in einer nicht-reinen Umgebung Staub auf den Flansch und den Glasfaserstecker bringen, wodurch die ausgezeichnete physikalische Dichtungsleistung des Flansches zunichte gemacht wird. Daher ist die staubfreie Montage in einem Reinraum der Klasse 10.000 (oder höher), das professionelle Abwischen des Glasfaserendes (mit hochreinem Alkohol und staubfreien Wischtüchern) und die sofortige Installation die standardisierte industrielle Praxis, um den langfristigen stabilen Betrieb des gesamten Glasfaser-Vakuumsystems zu gewährleisten.