我有科研辅助系统 第363节

  毕竟,现实中是不可能存在完美的实验环境,在优化条件的时候,只能做到抓大放小。

  也就是优先考虑那些对器件性能影响最大的条件——有效层的材料以及加工工艺。

  比如,平常要蒸镀的话,先把装有旋涂好的基片的培养皿用盖子一盖,这样培养皿内部有手套箱中残存的氮气氛围。

  然后将培养皿转移到旋涂手套箱的传送舱中;

  接着,快速把装有基片的培养皿从旋涂手套箱的传送舱中取出,在十秒钟内把培养皿转移到蒸镀手套箱的传送舱,并立刻抽真空。

  这样操作下来,只要速度够快,就可以做到尽可能的让器件不接触空气。

  “我觉得你的这个提议,没有什么问题,但总感觉有种绕了一圈又回到了起点的样子。”许秋说道:

  “现在这种设计,似乎没有把手套箱联排的必要,直接三个单独的手套箱就可以了。”

  吴菲菲点点头:“是啊,三个手套箱,一个负责钙钛矿旋涂、一个负责有机旋涂、一个负责蒸镀,和邯丹这边的实验室差不多,就是多了一个手套箱嘛。”

  虽然吴菲菲的提议也不是不能接受,但许秋还是想坚持一下原先联排的想法,看有没有什么替代的方法。

  许秋的大脑飞速运转,突然灵机一动,说道:“我有了一个想法,我们可以添置两个手套箱。”

  “两个手套箱?”吴菲菲疑惑道:“可我们的预算只有20W,买不了两个呀。”

  许秋解释道:“标准的手套箱确实是18W-20W一个,可如果让他们手套箱公司制作最小的箱体……我查过了,价格最低可以压到12W一个,这样两个箱体加起来就是24W,没有超过预算太多。”

  吴菲菲点点头:“具体所说。”

  许秋继续说道:“我的想法是把原先旋涂的手套箱单独作为存放溶剂、药品的地方,不参与旋涂,然后单独买的两个新手套箱,一个用于旋涂有机体系,另一个用于旋涂钙钛矿体系。”

  “唔……”吴菲菲一副若有所思的样子:“这确实是一个不错的方案,可以最大程度上避免溶剂氛围对旋涂操作的影响。”

  “不光是有机和钙钛矿直接的交叉影响,有机和有机之间,钙钛矿与钙钛矿之间的影响也被消除了,毕竟就算同为有机或是同为钙钛矿,不同体系采用的溶剂也会有所不同。”

  “而且,现在老旋涂手套箱用了很多年,对有机溶剂的自处理能力也降低了许多,同时里面存放了很多溶剂,就算不做器件,这些溶剂挥发出来,确实不适合继续做旋涂手套箱。”

  “如果按照我的方法来,我们还会面临谁用新的,谁用旧的旋涂手套箱的问题,现在都用新手套箱的话,这个问题也就不存在了。”

  吴菲菲分析完毕,点点头表示:“我同意,许秋你这个方法确实更好一些。”

  “所以……你们讨论的结果是‘旋涂-溶剂存放-旋涂’的三连手套箱,蒸镀手套箱单独分开放置。”段云发声询问道:“确定了吗?要是确定的话,我就要绘制CAD图了。”

  许秋摆了摆手,说道:“段云师兄先别急,我们要算一算江弯那边实验室的空间够不够,能不能放的下。”

  段云“嗯”了一声,开始计算:“手套箱的摆放主要是看长度,标准的手套箱箱体是1米6,如果小的箱体是1米2的话,中间两个传送舱按照40厘米算,侧边还要再开两个大舱,各自算60厘米,加起来就是6米。”

  对照着图纸,段云很快得出结论:“放是可以放的下,就是这边的蒸镀手套箱不能一字排列了,只能形成了一个折线的形状,就像这样,类似于一个大写的‘τ’。”

  许秋也凑过去看了看:“还好之前预留了一些空间,用来处理突发情况,不然之前如果把位置卡死了,现在想改都改不了……对了,吴菲菲你有什么要补充的嘛?”

  “还有气路的事情。”吴菲菲说道。

  “嗯,这确实是个问题,我都差点忘记我们现在江弯那边实验室用集中供气了,”许秋点点头,分析道:

  “还好我们之前预留了两个气路接口,现在中间存放药品的手套箱不需要氮气枪,气路也是够用的。还有其他问题吗?”

  吴菲菲摇摇头说道:“其他应该没有问题了,主要还是预算的事情。”

  许秋摊了摊手:“那就是魏老师要头疼的事情了,我们只管把最佳的方案提出来,搞钱还是要靠导师呐。”

  “那就这样吧。”吴菲菲开始指挥:“段云师兄,你来画图,许秋,你等下负责去找魏老师说。”

  许秋和段云异口同声:“那你呢,吴菲菲?”

  吴菲菲呆了一呆:“要么,小女子给大家献歌一曲?”

  许秋和段云一脸黑线:“打扰了……”

  吴菲菲可是著名的“实验室死歌”,估计给她安排一个百万调音师都调不回来音,他们可没有勇气听吴菲菲高歌一曲。

  段云工作效率很高,很快就给出了CAD图纸。

  许秋准备好材料,前往218,找魏兴思汇报结果,他对这个计划还是比较满意的。

  虽然受限于实验室的条件、经费,以及实验室面积方面,没法和龚远江那边比较,但也算是当下条件的最优解之一了。

  许秋选择了“先报喜,再报忧”,向魏兴思说道:“我们已经讨论出来了江弯手套箱的设计方案。”

  “考虑到原先用于旋涂的手套箱使用时间比较长,因此现在打算让它专门用来存放溶剂,放在中间,两边则安放两个比较小的手套箱,分别用于旋涂有机和钙钛矿器件。”

  “也就是一个三连排手套箱和一个单独的蒸镀手套箱。”

  “这样做首先可以把两个旋涂手套箱内部的氛围保持的非常好,也不存在存放的溶剂对于手套箱氛围的污染。”

  “其次,因为购买的是制式的手套箱,有现货,所以只需要把现在的手套箱拉过去,拼接一下即可,工期可以大幅度的缩短。”

  “不过,如果购买两个小手套箱的话,单独每个的费用要12W,加起来要24W,有些超预算了。”

  “之前的计划是买一个大的,现在是准备买两个小的?”魏兴思看了看图纸,挑了挑眉毛,随后咬了咬牙,说道:“听起来挺合理的……那就买吧,价格方面,我去和魔都手套箱公司再谈一谈,看能不能优惠一些。”

  接着,魏兴思继续吩咐道:“等我把价格谈妥之后,你们再和那边的工程师对接一下,现场敲定一下细节,别到时候做出来了,结果发现放不进去。另外,我们得快点,因为时间不多了。

  “好的。”许秋点了点头。

  魏兴思干活比较利索,许秋刚离开他办公室没多久,就又找来了许秋,表示已经和手套箱公司那边谈好了:

  “一共2个小箱体,按照现在的设计图,箱体费用加上改造费用,初期报价是22W,如果合适的话,当场敲定技术细节,并签订合同,见面时间定在了1月21号,也就是这周五。”

  对于手套箱公司来说,改造的事情倒不是很难,因为手套箱本来就只是一个密封性比较好的铁皮箱体,功能模块都是独立可拆装的,改装主要进行的就是切割、焊接、组装。

  除了手套箱的事情外,许秋他们也在同步商议实验室搬迁的事宜。

  院系提供的搬家公司,还是上次的帮忙般张疆实验室的那一家,搬迁日期定在了23号的周日,从时间上来看还是有些赶的。

  24号就要放假了,23号算是背水一战,如果搬迁工作不顺利,就会对假期造成影响。

  但这也没有办法,因为必须等到许秋《科学》文章投出去,才能启动实验室搬迁计划。

  不然,万一许秋需要补充什么数据,结果因为搬家导致仪器不能使用了,那就傻眼了。

  另外,像《科学》这种档次的文章,审稿周期通常都会比较久。

  现在开始搬家,等审稿意见回来,如果要补充什么实验之类的话,江弯那边的实验室大概率也已经建立起来了,搬得晚也可能会耽误事情。

  之前组里的一切事务,都要为许秋这篇《科学》文章让步。

  现在就要来偿还让步的代价了。

  PS:这章差几百字到6K,明天补上。

  

472 孙沃:“为什么受伤的总是我……”(求订阅)

   确定好具体的搬迁日期后,接下来的几天,课题组的小伙伴们也都不做实验了,主要忙着邯丹实验室搬家的准备工作。

  类似于上次张疆实验室的搬迁,这次邯丹实验室搬迁工作的任务同样也不少,而且很多都是麻烦事情。

  首先,是仪器、设备的打包工作。

  当初张疆实验室那边的仪器大多是玻璃仪器,或者傻瓜式仪器,一插电就能用的那种。

  而邯丹实验室这边不仅仪器数量众多,复杂程度也非常高。

  比如TRPL、CELIV、TOF等仪器,需要连接的线路就有几条、十几条,一旦有一根线连接错误,仪器大概率就不能正常使用,甚至还可能会烧坏仪器。

  因此,每个仪器在拆掉打包之前,必须有两个人在场,利用各种手段记录线路的连接方式。

  好在现在魏兴思的课题组有一个优势,那就是属于“初代课题组”,也就是课题组的“老人”都还没有走。

  俗话说“家有一老,如有一宝”,像是吴菲菲、陈婉清、许秋他们,基本都参与了实验室从无到有的建设工作,对课题组里各种仪器设备非常的熟悉。

  如果是一个发展了多年的课题组,新人用着过去已经毕业的师兄师姐搭设的仪器,很可能对一些仪器使用的细节之处了解的就不是那么清楚了,遇到突发情况大概率也不知道怎么解决。

  虽然用其他人已经造好的轮子,当时用着是比较爽,但出了问题,那就很难受了。

  其次,搬家过程也涉及到手套箱内药品的处理。

  当初张疆实验室那边的药品大多比较“糙”,长时间放在空气中都没什么问题。

  而邯丹实验室这边的药品,尤其是光电材料,很多都是放在手套箱中的。

  它们一旦离开氮气的环境,不说一定就会立马变质,但在性能上就有一定的概率会打一些折扣。

  比如,这些光电材料,在邯丹这边做器件,可以轻易的做出12%的效率,而在空气中放上几天,再转移到江弯实验室,用同样的条件来制备器件,效率或许就只有10%、11%了。

  最为关键的是,这种效率上的衰退是结果上的体现。

  想要找到究竟是什么原因导致性能的衰退,就必须通过反复制备器件。

  可即使反复制备器件了,也不一定就能够发现背后的原因。

  比如许秋现在做的有机光伏叠层器件,包括传输层在内一共要用到十数种材料,如果其中有一两种材料变质了,想要从中找出究竟是哪种材料出了问题,这个难度,学过排列组合的应该都知道有多难……

  假如每次实验都用控制变量法,单独控制一个变量的话,最终可能的情况有成千上万种。

  更何况,出问题的还不一定是材料,也有可能是其他方面,比如蒸镀的晶振片失效,导致厚度标定不准确等等……

  因此,出现了状况,很多时候实验者不会去找原因,而是选择把所有便宜的材料都直接换新的,再去寻找实验出问题的原因,这样就可以节约大量的时间成本。

  为了解决药品转移过程的存放问题,许秋他们经过商议,最终找到了一个方法——

  那就是将这些药品统一封锁到蒸镀手套箱的蒸镀舱内,然后先将蒸镀舱抽成真空,再补入一个大气压力的氮气。

  这样存放在里面的药品既可以享受氮气的保护,同时一些液体药品的容器又不会因为负压环境而被压碎。

  在实验室里,正压力过大很可怕,比如大多数爆炸的产生,都是因为正压力过大而造成的。

  但其实,实验室里的真空环境,或者说负压,同样也很可怕。

  因为在实验的过程中会用到很多玻璃仪器,而一些玻璃仪器对负压的承载能力有限。

  举个例子,旋蒸的时候通常用的是水泵,而比较少用到抽真空能力更强的油泵,或者说机械泵。

  一方面,是因为在大多数情况下,水泵的抽真空能力,就已经足够把瓶子中低沸点溶剂给除干净了。

  实在不行给旋蒸瓶加点温,70、80摄氏度的条件,130摄氏度左右沸点的甲苯,抽个半小时,也能除的比较干净。

  另一方面,也是因为如果用机械泵等具有更强抽真空能力的泵,就可能会把一些玻璃仪器抽“爆”掉。

  如果不幸抽爆一个瓶子,而此时安放旋蒸装置的通风橱玻璃又没有拉到最下面,就很有可能会让实验者吃一发“碎片玻璃手榴弹”。

  虽然这种碎片大概率炸不死人,但毁容基本上是没跑的……

  除了旋蒸以外,实验室里手套箱的传送舱,在传送物品的时候,需要三次抽真空,同样面临负压带来的问题。

  比如,要传输一些承载能力比较差的瓶子,尤其里面有低沸点液体的,也可能会抽爆掉。

  像学姐之前从手套箱外面往里面传输擦片溶剂的时候,就抽爆掉过一小瓶的甲醇。

  因为有前车之签,所以后来实验室的其他人在传输液体的时候,就不会每次都把传送舱里的真空度抽到非常低。

  宁愿漏一点空气进去,也不愿意冒着抽爆的风险。

  像是甲醇这种溶剂都还好,比较便宜,损失了也就损失了。

  如果是辛辛苦苦花了几天时间才得到的溶液,被抽爆的话,那可就亏大了。

  除了要处理手套箱内的药品,这次搬迁,课题组还面临旋涂手套箱重新改造的问题。

  因此,需要要清空旋涂手套箱内部的所有东西。

  也就是说,需要对旋涂手套箱进行一番大清查。

  蒸镀手套箱倒是没有这个必要,直接让搬家公司拉过去就可以。

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