第十一章 手套箱
更新時間:2021-03-29 作者:肥美的韭菜
我有科研輔助系統 第十一章 手套箱
“我回來啦。” 陳婉清從魏老師辦公室歸來，臉帶笑意，看起來心情不錯。 “學姐，什么事情這么開心呀？”許秋道。 “來這邊快一年了，這回終于要開張了，我最近做的一個工作，現在已經建立好主要的框架。 剛剛將修好的圖給魏老師看過之后，他也比較滿意，讓我開始動筆把文章寫起來，不過，估計只能發個小文章。”陳婉清道。 “恭喜學姐。”許秋道。 “對了，我現在清洗基片的操作，已經掌握差不多了，可以教我一些新的實驗操作嗎？”許秋指著裝有基片的培養皿道。 “好呀，正好最近我可能還需要補一些數據，等教會你之后，你懂得……”陳婉清睜著大眼睛，盯著許秋看。 “懂懂懂，學姐的事，就是我的事。”許秋忙應和道。 “好，一言為定，先教你使用手套箱吧。”陳婉清莞爾一笑。 檢測到手套箱技能，是否進行記錄？ “記錄。” ………… “這個巨大的的箱體，就是手套箱。它的氣密性非常好，正面是一塊透明的防爆玻璃，四周都是鐵皮。 防爆玻璃上是兩個向外伸出的橡膠手套，操作者可以通過這兩個橡膠手套，伸入箱體內部，從而進行箱體內的實驗操作。”陳婉清道。 許秋注意到這個手套箱的斜對面，有一個更大些的手套箱，外接有三個橡膠手套，便問道： “學姐，那邊也是一個手套箱吧，應該都是用來做太陽能電池器件的，為什么要把它們分開放呢，是有什么講究嗎？” “其實最好是把它們拼在一起，但我們實驗室的空間不足，就只能這么放了。”陳婉清道。 許秋點點頭，然后仔細打量眼前的箱體，大約一米六長，兩米高，前后縱深約一米二左右。 他心中大致估算著手套箱的價格。 鐵皮、防爆玻璃、橡膠手套，加起來物料成本最多小幾千塊。 不過做成成品后，價格肯定得翻上幾番，肯定要上萬，還是問問吧。 “學姐，這手套箱多少錢？” “兩臺加起來要38萬多吧，魏老師和廠家那邊的老板認識，給的優惠價，現在國內能做手套箱的廠家不多，這家正好是魔都本地的。”陳婉清道。 “居然一臺就要20萬，我還以為只要幾萬呢。看來以后我再估價的時候，在估好以后加個0，就差不多接近真實的價格了。”許秋感嘆道。 “科研嘛，就是這么燒錢，慢慢你就會習慣啦。”陳婉清輕笑道，然后繼續介紹： “手套箱內部的氣氛是氮氣、氬氣等不活潑的氣體，我們用的是氮氣氛圍，如果是做鋰電池則必須使用氬氣。 使用氮氣是為了創造無水無氧的條件，這樣得到的實驗結果可靠性和重復性高，因為我們做的電池器件中的部分材料對氧和水敏感。 可以看到這邊的數控面板，上面有箱體內水、氧的實時含量，現在都是小于0.1ppm。 在實驗過程中，可能會升高至10ppm左右，這個沒太大問題。 但如果長期保持在100ppm以上，則會對實驗結果造成很大的影響。”陳婉清道。 許秋知道ppm代表的是百萬分比濃度，這說明現在手套箱內氧分子和水分子的占比，均不足千萬分之一。 “手套箱通過氣體管路連接氮氣鋼瓶，可以隨時補充氮氣，防止因箱體內部壓力不足而造成空氣倒灌。” 陳婉清說完，領著許秋走到實驗室角落里放置的兩個鋼瓶柜處。 柜體刷有醒目的黃漆，地上也貼有黃黑相間的警示膠布。 學姐打開鋼瓶柜，許秋看到每個柜子里均裝有兩個鋼瓶，一共有四個鋼瓶。 “我們只有兩種鋼瓶，一種是高純氮，一種是95:5體積比的氮氫混合氣。前者用于給手套箱和氮氣槍供氣，后者是用來清洗手套箱的。”陳婉清道。 隨后，她認真的看著許秋，說道：“鋼瓶操作有危險性，所以在你沒有徹底熟悉它之前，一定要有我在場才可以操作它。” “好的，學姐。”雖然許秋有系統，但還是乖乖點頭道。 “這是40升容量的高純氮，內部壓力約為12.5兆帕，因為壓力過高，所以無法直接使用。 為了解決這個問題，鋼瓶通常要安裝減壓閥，減壓閥可以將壓力降至0到2.5兆帕。 我們日常使用的話，壓力范圍在0.6至1兆帕，也就是減壓閥刻度的3到5格。 還有很重要的一點，鋼瓶主閥是擰的約松，壓力越大；而減壓閥相反，擰得越緊，壓力越大。”陳婉清道。 “學姐，鋼瓶看著挺沉的啊，它是怎么運送過來的呢？”許秋摸著鋼瓶的瓶身，問道。 “在學校的實驗室管理系統中下單購買后，藥品倉庫會派師傅及時把鋼瓶送過來的，然后安裝好再將使用完的空鋼瓶運走。” 研究完鋼瓶，兩人再次返回手套箱邊。 “手套箱底部有兩個腳踏板，一個是加壓，也就是往箱體內補充氮氣，還有一個是減壓，也就是抽出箱體內的氮氣，排到大氣中。 箱體有初始設定的壓力，通常是0.3bar，也就是0.3個大氣壓，當箱體內壓力低于這個值，就會自動補氣。 壓力過大時，箱體頂部的安全閥就會被頂開，然后設備會強制停止工作。 這個閾值大約是7bar，所以使用時要注意壓力表。 不過等熟悉之后，就可以憑手感判斷壓力，不需要看壓力表了。 當你要通過橡膠手套進入箱體內，一定要慢，防止壓力過高，沖開安全閥。 出來的時候，也要慢，防止形成負壓，導致空氣進入。” “許秋，你先來操作一次試試。”陳婉清道。 …… 穿好實驗服，做好防護措施后，許秋開始嘗試通過橡膠手套，將手伸入手套箱。 他先找到橡膠手套上十只手指的位置，套在自己手上，然后慢慢往里面伸。 開始很容易進入，隨著手的前進，他遇到的阻力也慢慢增大。 見狀，許秋腳下輕踩減壓踏板，聽到一陣嘶嘶的氣流聲，阻力果然慢慢減小。 繼續前進，終于進入到了最深處，兩只手臂都完全伸入到了箱體內部。 許秋感受了一下，因為橡膠很厚，操作起來笨重了許多。 最后他慢慢將手伸出來，離開了手套箱。我有科研輔助系統 第十一章 手套箱
“我回來啦。” 陳婉清從魏老師辦公室歸來，臉帶笑意，看起來心情不錯。 “學姐，什么事情這么開心呀？”許秋道。 “來這邊快一年了，這回終于要開張了，我最近做的一個工作，現在已經建立好主要的框架。 剛剛將修好的圖給魏老師看過之后，他也比較滿意，讓我開始動筆把文章寫起來，不過，估計只能發個小文章。”陳婉清道。 “恭喜學姐。”許秋道。 “對了，我現在清洗基片的操作，已經掌握差不多了，可以教我一些新的實驗操作嗎？”許秋指著裝有基片的培養皿道。 “好呀，正好最近我可能還需要補一些數據，等教會你之后，你懂得……”陳婉清睜著大眼睛，盯著許秋看。 “懂懂懂，學姐的事，就是我的事。”許秋忙應和道。 “好，一言為定，先教你使用手套箱吧。”陳婉清莞爾一笑。 檢測到手套箱技能，是否進行記錄？ “記錄。” ………… “這個巨大的的箱體，就是手套箱。它的氣密性非常好，正面是一塊透明的防爆玻璃，四周都是鐵皮。 防爆玻璃上是兩個向外伸出的橡膠手套，操作者可以通過這兩個橡膠手套，伸入箱體內部，從而進行箱體內的實驗操作。”陳婉清道。 許秋注意到這個手套箱的斜對面，有一個更大些的手套箱，外接有三個橡膠手套，便問道： “學姐，那邊也是一個手套箱吧，應該都是用來做太陽能電池器件的，為什么要把它們分開放呢，是有什么講究嗎？” “其實最好是把它們拼在一起，但我們實驗室的空間不足，就只能這么放了。”陳婉清道。 許秋點點頭，然后仔細打量眼前的箱體，大約一米六長，兩米高，前后縱深約一米二左右。 他心中大致估算著手套箱的價格。 鐵皮、防爆玻璃、橡膠手套，加起來物料成本最多小幾千塊。 不過做成成品后，價格肯定得翻上幾番，肯定要上萬，還是問問吧。 “學姐，這手套箱多少錢？” “兩臺加起來要38萬多吧，魏老師和廠家那邊的老板認識，給的優惠價，現在國內能做手套箱的廠家不多，這家正好是魔都本地的。”陳婉清道。 “居然一臺就要20萬，我還以為只要幾萬呢。看來以后我再估價的時候，在估好以后加個0，就差不多接近真實的價格了。”許秋感嘆道。 “科研嘛，就是這么燒錢，慢慢你就會習慣啦。”陳婉清輕笑道，然后繼續介紹： “手套箱內部的氣氛是氮氣、氬氣等不活潑的氣體，我們用的是氮氣氛圍，如果是做鋰電池則必須使用氬氣。 使用氮氣是為了創造無水無氧的條件，這樣得到的實驗結果可靠性和重復性高，因為我們做的電池器件中的部分材料對氧和水敏感。 可以看到這邊的數控面板，上面有箱體內水、氧的實時含量，現在都是小于0.1ppm。 在實驗過程中，可能會升高至10ppm左右，這個沒太大問題。 但如果長期保持在100ppm以上，則會對實驗結果造成很大的影響。”陳婉清道。 許秋知道ppm代表的是百萬分比濃度，這說明現在手套箱內氧分子和水分子的占比，均不足千萬分之一。 “手套箱通過氣體管路連接氮氣鋼瓶，可以隨時補充氮氣，防止因箱體內部壓力不足而造成空氣倒灌。” 陳婉清說完，領著許秋走到實驗室角落里放置的兩個鋼瓶柜處。 柜體刷有醒目的黃漆，地上也貼有黃黑相間的警示膠布。 學姐打開鋼瓶柜，許秋看到每個柜子里均裝有兩個鋼瓶，一共有四個鋼瓶。 “我們只有兩種鋼瓶，一種是高純氮，一種是95:5體積比的氮氫混合氣。前者用于給手套箱和氮氣槍供氣，后者是用來清洗手套箱的。”陳婉清道。 隨后，她認真的看著許秋，說道：“鋼瓶操作有危險性，所以在你沒有徹底熟悉它之前，一定要有我在場才可以操作它。” “好的，學姐。”雖然許秋有系統，但還是乖乖點頭道。 “這是40升容量的高純氮，內部壓力約為12.5兆帕，因為壓力過高，所以無法直接使用。 為了解決這個問題，鋼瓶通常要安裝減壓閥，減壓閥可以將壓力降至0到2.5兆帕。 我們日常使用的話，壓力范圍在0.6至1兆帕，也就是減壓閥刻度的3到5格。 還有很重要的一點，鋼瓶主閥是擰的約松，壓力越大；而減壓閥相反，擰得越緊，壓力越大。”陳婉清道。 “學姐，鋼瓶看著挺沉的啊，它是怎么運送過來的呢？”許秋摸著鋼瓶的瓶身，問道。 “在學校的實驗室管理系統中下單購買后，藥品倉庫會派師傅及時把鋼瓶送過來的，然后安裝好再將使用完的空鋼瓶運走。” 研究完鋼瓶，兩人再次返回手套箱邊。 “手套箱底部有兩個腳踏板，一個是加壓，也就是往箱體內補充氮氣，還有一個是減壓，也就是抽出箱體內的氮氣，排到大氣中。 箱體有初始設定的壓力，通常是0.3bar，也就是0.3個大氣壓，當箱體內壓力低于這個值，就會自動補氣。 壓力過大時，箱體頂部的安全閥就會被頂開，然后設備會強制停止工作。 這個閾值大約是7bar，所以使用時要注意壓力表。 不過等熟悉之后，就可以憑手感判斷壓力，不需要看壓力表了。 當你要通過橡膠手套進入箱體內，一定要慢，防止壓力過高，沖開安全閥。 出來的時候，也要慢，防止形成負壓，導致空氣進入。” “許秋，你先來操作一次試試。”陳婉清道。 …… 穿好實驗服，做好防護措施后，許秋開始嘗試通過橡膠手套，將手伸入手套箱。 他先找到橡膠手套上十只手指的位置，套在自己手上，然后慢慢往里面伸。 開始很容易進入，隨著手的前進，他遇到的阻力也慢慢增大。 見狀，許秋腳下輕踩減壓踏板，聽到一陣嘶嘶的氣流聲，阻力果然慢慢減小。 繼續前進，終于進入到了最深處，兩只手臂都完全伸入到了箱體內部。 許秋感受了一下，因為橡膠很厚，操作起來笨重了許多。 最后他慢慢將手伸出來，離開了手套箱。我有科研輔助系統 第十一章 手套箱
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