Bake Out 하기

Bake-out은 진공 장비를 가열하여 내부의 기체나 물 분자를 빠르게 제거하는 과정이다.

원리

물은 끓는 점 이상의 온도를 가해 기화되게 한다. 내부 기체 분자의 움직임은 온도가 높아지면 운동에너지가 높아지기 때문에 기체 분자가 더 빠르게 제거될 수 있다. 베이크 아웃을 통해 원하는 진공도에 빨리 도달할 수 있게 해준다.

주의사항

Bake out을 할 때에는 챔버 표면이 매우 뜨겁다. 절대 맨손으로 만지지 않도록 한다.

나는 불 emoji와 함께 글자를 크게 프린트해서 세워 놓았다.

과정

히팅테이프를 감고 호일로 덮는다.

장비 표면에 히팅테이프를 촘촘하게 두르고, 호일로 감싼다. 내부의 열선이 겹쳐지거나 꼬이지 않게 감고, 끝에 달려있는 고무줄을 써서 고정한다. 나는 얼마나 빽빽하게 감아야 되는지 궁금했는데 적당히 밀도있게 하는 게 좋다고 들었다. 그러나 슬라이닥스가 넉넉하지 않아서, 히팅 테이프를 슬라이닥스 수만큼 감았다.

표면 온도를 120-200도 정도로 맞춘다.

히팅 테이프의 출력 전압을 천천히 올리면서 표면 온도를 120도 이상 200도 이하로 맞춰준다(권장 온도는 다를 수 있음).

히팅 테이프의 라벨에는 소모전력이 쓰여져 있다. 옴의 법칙에 따라 계산해 슬라이닥스의 최대전력량을 초과하지 않도록 한다. 한 슬라이닥스에 600 W 히팅테이프를 두 개를 최대 전압 가까이 쓰면 제조사가 보장하는 범위를 넘어간다. 이렇게 쓰다보면 슬라이닥스가 고장날 수 있다.

멀티미터의 온도계 모양에 놓고 온도를 잰다. 온도는 열선이 없는 곳을 측정한다. 내부 온도와 외부 온도가 다르기 때문에 챔버 표면 온도를 200도 정도로 하는 사람도 있다고 한다.

진공 게이지를 보면서 진공이 나빠지는 것을 감상한다.

진공 게이지의 pressure가 올라가는 것은 온도가 올라감에 따라 나타나는 정상적인 현상이다. 게이지를 모니터하면서 펌프 작동 권장 범위보다 진공이 나빠지면 펌프가 고장나지 않게 꺼준다.

12시간 이상, 반복한다.

별 일 없는지 지켜보면서 최소 12시간 이상 지속한다. 원하는 진공 수준이 될 때까지 반복할 수 있다.

필요한 것

- 펌프와 진공게이지

- 히팅 테이프

챔버 주위에 감아 열을 가해주는 역할을 한다. 넉넉하게 감을 수 있는 길이로 준비한다. 500와트 5미터 기준 출력전압이 120 V일 때 손으로 만졌을 때 따뜻한 정도가 되었다. 최대 출력보다 약간 작은 200 V 정도로 설정했을 때, 100-150도 정도 나왔다. 그리고 처음에 연기가 나서 놀랐는데 처음 쓸 때에는 연기가 날 수도 있다고 한다.

정리방법

히팅 테이프 정리방법 “히팅 테이프를 말고 고무줄로 고정한다”
사실 실험실에는 널브러져 있어서 몰랐는데 새로 산 것 포장 상태를 보고 정리 방법을 배웠다! 동그랗게 말아서 고무줄로 묶어주면 깔끔하게 정리할 수 있다.

- 호일

보일러나 전기장판을 켜놓고 이불을 펼쳐놓는 것만 생각했으나 스테인리스는 열전도도가 안 좋기 때문에 알루미늄으로 히팅 테이프의 열을 전달하는 역할도 한다.

- 슬라이닥스

슬라이닥스 “슬라이닥스”
출력 전압을 0부터 조절할 수 있게 하는 도구.

- 온도계(멀티미터)