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实验室搬迁纪实---UCLA MBE Lab

已有 8474 次阅读 2011-5-12 15:25 |个人分类:科研点滴|系统分类:科研笔记| 博士后, 实验室, 半导体, 绝缘体, 设计图

实验室搬迁是个很浩大的工程,特别是大型精密仪器的拆迁,需要精心的策划和合理的安排。经过9天的努力,搬迁安装工作已基本完成,现在正好回顾一下,作为以后工作的参考,希望对别人也有点用处。

基本情况:原来3楼两个房间有3台固体源MBE(1台GaAs纳米线,1台GeMn稀磁半导体,1台拓扑绝缘体),需搬到一个大房间中(在另一栋楼的一层)。搬迁人员8个,其中有一个是请的MBE专家,另4个博士后加3学生。

老板要求必须在2个星期内全部恢复正常运行。时间紧,任务重!修博士1,2个月前就开始了初期的准备工作,包括实验室的设计,MBE摆放的具体位置,各种电源的需要,气路,水路怎么走等等,需要不停的跟相关人员(电工,水工,设备管理人员等)咨询讨论。这个前期准备至关重要,这项工作的好坏直接决定着搬迁是否能顺利进行。这点,修博士做了非常细致的工作,直接画出了新实验的平面设计图,并标出所有仪器摆放的位置尺寸,电源插头的位置,水电的接口位置,为这次圆满完成的搬迁工作奠定了坚实的基础。

有了全面细致的设计图,搬迁工作就有了核心。接下来就要详细的制定搬迁计划,那台先搬,那台后搬,怎么搬,设计好搬迁路线,详细列出搬迁所需要工具。根据新实验室的设计,GaAs那台在最里面,应先搬进去,然后是那台拓扑绝缘体的,最后是门口那台GeMn的。但拆仪器的工作可以同时进行,MBE专家临场指导。我,Liang,xinxin负责拓扑绝缘体的,发哥,xufeng负责GeMn的,Guan哥,jiapu负责GaAs的。其中GaAs和GeMn的MBE非常旧了,大概30年没有动了,线路混乱,工作量巨大。由于拓扑绝缘体MBE是去年5月份才开始搭建好的,没有太多变化,相对比较简单。我们先Vent整个MBE系统,卸载所有水路,等Vent好了后,我们就不停的卸载螺丝,当然这之前最重要的就是做标记,要拆的每根线标记号,要拆卸的每个法兰标记好,属于每个法兰的螺丝用手套装好,用胶布粘在旁边。专家说了,所有比较精密的部件都得卸下来,因为运输过程中难免有震动,当然最重要的莫过于各种Effusion Cell(固体源)。其他的则可以整体搬过去。整个MBE分成3大块,Chamber,transfer tube,power/control rack。所有卸下的窗口都要用铝箔纸密封好,卸下来的部件也要用铝箔纸包好。

我们搞定后,就帮其他2台MBE的拆卸。30年的沉淀了,这2台MBE的线混成一团,我们只能一根根的清理了,但整个程序都差不多,一步步来把这2台也分装好。其中,GaAs有毒,所以卸载时要带上防毒面具,带好手套。3台MBE都已经准备好搬迁了,早前也约好了重型的叉车,就开始搬迁了。我们开始把重型部件都运到一层,然后用叉车运到新实验室。叉车很给力的,虽然路不平,但一路还非常顺利。其实整个运输过程就花了大概3个多小时,接下来就是组装工作了。俗话说的好,拆东西容易,组装难啊!

首先,按照设计图纸,把所有大部件的位置固定好。我们开始安装拓扑绝缘体MBE,开始装Effusion Cell,然后把chamber和transfer tube连起来,测试样品传输系统,然后把剩下的窗口都装好。其中要特别注意的是每个法兰都得用新的垫圈,放垫圈前用丙酮把端口擦干净,拧螺丝的时候力道要均匀,对角线交替拧,一般重复3-4次,最后挨个检查松紧。其实这个组装的过程是一个很好的修补仪器的机会。1,各种源可以加满;2,玻璃窗口被镀膜的可以去刻蚀掉;3, source shuttle 污垢可以去沙磨掉(sand blast);如果shuttle被拆,装好后,先通气测试其是否正常工作;4,原来坏的东西这次有专家在必需花时间修好;5,chamber里的脏东西可以用吸尘器清理掉,这里强调一定要用开口比较细的塑料管(开口比较大的管可能会引起腔内颗粒飞扬到各个cell中去,引起交叉污染)。这次我们要专家帮我们修了很多东西,包括cracker,transfer的线,shuttle等。

组装好后,开始测试系统。首先看真空,cryo pump工作正常,ion pump也工作正常,真空好后,Rheed正常,RGA正常,再测试各个Cell的加温情况,与以前的记录数据想比较,我们有5个正常,还有一个不太正常,所以明天还得Vent再查看原因,初步分析测温系统那个地方有短路了。其他2台MBE也是类似的程序,基本能正常工作,至此,搬迁工作算是比较圆满的完成了,专家明天离开UCLA,9天3万多美金,好羡慕啊!有技术还是很好挣钱啊!当然了,有问题还可以电话咨询,Mike非常nice,事无巨细给你解释非常清楚。

回顾整个过程,感觉还是非常的顺利!这与发哥的前期工作做的非常好是离不开的。从中我更是学到了非常多实用的实验技能和组织技巧,虽然对于MBE还只是入门级别,但拆装机器让我对MBE有了更深刻的认识和理解,感谢Mike,发哥,Liang哥,Guan哥耐心的指导,也感谢Xufeng,xinxin,Jiapu的帮助,让我受益匪浅,获益终生~ ~!!

后记: 不正常的Cell卸下来,发现测温的线周围很多碎屑使其短路,清理好再装上正常运行了。下一步检查漏气,其实我们应该先检查漏气再看Cell是否正常工作。检查过程中,我们还真发现几处漏气的,于是再把螺丝拧紧,而其中Tube有一处漏气没有办法解决,应该是老伤了,因为我们没有卸过,估计是垫圈不好使了,但现在也没有什么好办法了,真空还是在原来的水平,所以就开始做校准,长样品了。



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