Ob in der Halbleiterindustrie oder in Forschungsbereichen wie der Oberflächen- oder Materialwissenschaft – isolierte Drähte sind allgegenwärtig. Im Hoch- und Ultrahochvakuum (HV/UHV) werden sie beispielsweise für die Stromversorgung von Hochtechnologieelektronik, die Verbindung von Instrumenten und Bewegungselementen sowie die Kopplung von Signalen zu und von Detektoren verwendet. Zu den strengen Mess- und Versuchskriterien, die an diese Drähte gestellt werden, gehören höhere Stabilität, begrenzte Ausgasung, Hochtemperaturverträglichkeit und vieles mehr. Für die anspruchsvollsten Betriebsbedingungen empfehlen die Hersteller Kapton-Drähte.
Mit einer bemerkenswert niedrigen Wärmeleitfähigkeit (W/mK) selbst bei extremen Temperaturen, außergewöhnlicher thermomechanischer Stabilität und begrenzter Ausgasung sind Kapton-isolierte Drähte ideal für anspruchsvolle HV/UHV-Anwendungen. In diesem Beitrag werden die von Allectra erhältlichen Kapton-Drähte näher vorgestellt.
HV/UHV: Warum Kapton-Drähte verwenden?
Elektronische Prozesse in HV/UHV-Systemen erfordern Kabelbäume, die ihre besonderen elektronischen/dielektrischen Eigenschaften bei Drücken unter 10-9 mbar beibehalten. Die Isolierung muss bei extremen Temperaturen eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, um die Integrität des Innenleiters zu schützen.
Kapton ist ein urheberrechtlich geschütztes Polyimid mit hervorragender mechanischer Stabilität über einen extrem weiten Temperaturbereich von ca. -269 bis +400°C (-452 bis +752°F). Dies ist der niedrigen Wärmeleitfähigkeit zu verdanken, die es ihm ermöglicht, seine Form sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Verarbeitungstemperaturen beizubehalten. Bei der Verdrahtung ummantelt Kapton typischerweise versilberte Kupferleiter verschiedener Durchmesser, die als Reaktion auf thermisch bedingte physikalische Schwankungen Strom-/Spannungsschwankungen unterliegen können. Die Isolierung dieser ein- oder mehrdrähtigen Leitungen mit hochleistungsfähigem Kapton gewährleistet eine starke und stabile elektrische Versorgung während der gesamten Verarbeitung in so extremen Anwendungen wie der Kryotechnik und der thermischen HV/UHV-Verarbeitung.
Kapton-Drähte werden aufgrund ihrer geringen Ausgasungsrate auch häufig in HV/UHV-Prozessen eingesetzt, wodurch sichergestellt wird, dass die Vakuumintegrität nicht durch die Freisetzung gasförmiger Spezies aus den Polymerdrahtumhüllungen beeinträchtigt wird.
Eine Verschlechterung der Isolierung aufgrund von thermischer Verformung oder Strahlungsschäden kann eine Vielzahl von Fehlern verursachen, die die Prozessausbeute oder die Genauigkeit der Ergebnisse beeinträchtigen können. Die Lösung für dieses Problem besteht darin, die hochwertigsten Leitermaterialien mit einer Hochleistungsisolierung zu verbinden und das Produkt zu testen, um die Vakuumkompatibilität sicherzustellen. Kapton-Drähte erfüllen regelmäßig diese strengen Parameter. Ein Nachteil war jedoch bisher, dass Kapton-isolierte Drähte nicht in der Lage waren, Strahlungsschäden zu widerstehen, die von verschiedenen Quellen wie Infrarot (IR), Elektronenstrahlen, Röntgenstrahlen usw. ausgehen können.
Dieser Nachteil wurde kürzlich durch die Einführung von Allectras neuem Sortiment an strahlungsbeständigen Kapton-isolierten Drähten, KAP301, behoben.
Kapton-Drähte von Allectra
Allectra hat kürzlich sein breites Angebot an Kapton-isolierten Drähten um den neuen mehrdrähtigen strahlungsbeständigen KAP301 erweitert. Die einzigartigen Kapton-Drähte KAP301 von Allectra wurden auf ihre Hochspannungsleistung bei verschiedenen Temperaturen getestet, wobei die Vakuumverträglichkeit während der Strahlungsexposition kontrolliert wurde. Die Ergebnisse belegen die langfristige Leistungsfähigkeit von Allectra Kapton-Drähten in einem Temperaturbereich von -269°C (4 K) bis 300°C und eine Strahlungsbeständigkeit von 109 Rad = 107 Gy.
Das Sortiment von Allectra KAP301 umfasst Litzen mit einem Durchmesser von 0,25 mm, 0,35 mm und 0,6 mm sowie Koaxialkabel, Thermoelementkabel vom Typ K und N und Twisted-Pair-Kabel mit Außenisolierung.
Wenn Sie weitere Informationen über die Kapton-Drähte, von Allectra benötigen, wenden Sie sich einfach an ein Mitglied unseres Teams oder bestellen Sie KAP301 online.
*Kapton ist eine eingetragene Marke von DuPont