一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法技术

一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，通过将碱金属气室的上尾管中部烧制出一个凹陷储水段，所述凹陷储水段用于在所述碱金属气室的内壁上镀制OTS涂层的OTS溶液排空后，从所述上尾管的外端口滴入去离子水到所述凹陷储水段中存留一定时间，能够使得气室内壁稳定附着一定数量的水分子以使所述气室内壁形成交联的多层OTS涂层，从而有利于提升多层OTS涂层的一致性，保证碱金属气室的抗弛豫性能。

A manufacturing method of multilayer OTS coating in alkali metal gas chamber

【技术实现步骤摘要】
一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法
本专利技术涉及碱金属气室抗弛豫涂层技术，特别是一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，通过将碱金属气室的上尾管中部烧制出一个凹陷储水段，所述凹陷储水段用于在所述碱金属气室的内壁上镀制OTS涂层的OTS溶液排空后，从所述上尾管的外端口滴入去离子水到所述凹陷储水段中存留一定时间，能够使得气室内壁稳定附着一定数量的水分子以使所述气室内壁形成交联的多层OTS涂层，从而有利于提升多层OTS涂层的一致性，保证碱金属气室的抗弛豫性能。
技术介绍
碱金属气室的抗弛豫涂层目前采用的材料有烯烃、烷烃和有机氯硅烷类等，有机氯硅烷类涂层相比于烯烃和烷烃工作温度高，应用范围更广，因此得到了更多的关注。OTS(十八烷基三氯硅烷)涂层是有机硅烷类涂层的代表，OTS涂层可制作为单层和多层涂层，其中，多层OTS涂层的抗弛豫性能优于单层OTS涂层。单层OTS涂层一般在手套箱内制作，需要无水的环境，多层OTS涂层在大气环境中制作，利用了空气中的水分子。而目前具有多层OTS涂层的气室，为了利用空气中的水分子，一般在空气中制作，即使是同一批制作的，其抗弛豫性能也不相同，一致性较差。其中，空气中的水分子便是不可控因素，例如空气中的水分子过少或者说湿度不够，就难以形成OTS涂层的多层状态，而水分子过多就可能无法形成OTS涂层。本专利技术人认为，如果将碱金属气室的上尾管中部烧制出一个凹陷储水段，在所述碱金属气室的内壁上镀制OTS涂层的OTS溶液排空后，从所述上尾管的外端口滴入去离子水到所述凹陷储水段中存留一定时间，就能够使得气室内壁稳定附着一定数量的水分子以使所述气室内壁形成交联的多层OTS涂层，从而有利于提升多层OTS涂层的一致性，保证碱金属气室的抗弛豫性能。有鉴于此，本专利技术人完成了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，通过将碱金属气室的上尾管中部烧制出一个凹陷储水段，所述凹陷储水段用于在所述碱金属气室的内壁上镀制OTS涂层的OTS溶液排空后，从所述上尾管的外端口滴入去离子水到所述凹陷储水段中存留一定时间，能够使得气室内壁稳定附着一定数量的水分子以使所述气室内壁形成交联的多层OTS涂层，从而有利于提升多层OTS涂层的一致性，保证碱金属气室的抗弛豫性能。本专利技术技术方案如下：一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，其特征在于，将碱金属气室的上尾管中部烧制出一个凹陷储水段，所述凹陷储水段用于在所述碱金属气室的内壁上镀制OTS涂层的OTS溶液排空后，从所述上尾管的外端口滴入去离子水到所述凹陷储水段中存留一定时间，使得气室内壁能够稳定附着一定数量的水分子以使所述气室内壁形成交联的多层OTS涂层。所述碱金属气室的下尾管为直管，所述上尾管位于所述凹陷储水段的上方侧壁径向延伸出一个横向段，所述横向段的端口用于连接抽吸装置或氮气输入装置。所述OTS溶液的溶剂为氯仿和正己烷，所述氯仿比正己烷的体积比为1:4，所述OTS溶液的溶质为OTS，所述OTS的浓度为2mM。所述碱金属气室在镀制OTS涂层前经过羟基化处理。经过所述羟基化处理后，所述OTS溶液中的OTS与气室内壁上的羟基通过脱水缩合反应形成以硅氧键结合于所述气室内壁的OTS涂层。所述羟基化处理采用食人鱼溶液，所述碱金属气室的上尾管连接抽吸装置，所述碱金属气室的下尾管置于所述食人鱼溶液中，通过所述抽吸装置使所述碱金属气室内吸满所述食人鱼溶液并保留不小于1小时，然后所述上尾管连接氮气输入装置，利用氮气排出所述食人鱼溶液，所述碱金属气室内的食人鱼溶液被排空后，将所述下尾管置于去离子水中，采用循环泵入去离子水和氮气的方式对所述碱金属气室的内壁用去离子水进行清洗，所述氮气用于排空去离子水，将清洗后的所述碱金属气室置于真空烤箱内烘干，从所述真空烤箱内取出烘干后的所述碱金属气室时先用氮气充入所述真空烤箱内破真空，取出所述碱金属气室后，向所述凹陷储水段注入一定量的去离子水并保留一定时间后将所述凹陷储水段中的去离子水移除。移除所述凹陷储水段中的去离子水后，将所述碱金属气室的下尾管置于所述OTS溶液中，使所述碱金属气室内吸满所述OTS溶液并保留一定时间，然后通过所述上尾管通入氮气的方式将所述碱金属气室内的OTS溶液从所述下尾管排空，再次向所述凹陷储水段注入一定量的去离子水并保留一定时间，从所述去离子水中挥发的水分子用于促进气室内壁形成交联的多层OTS涂层，然后再次移除所述凹陷储水段中的去离子水。再次移除所述凹陷储水段中的去离子水后，将所述下尾管置于作为清洗液的氯仿中，采用循环泵入氯仿和氮气的方式对所述碱金属气室的内壁用氯仿清洗3～5遍，所述氮气用于排空氯仿。本专利技术技术效果如下：本专利技术为一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，通过在碱金属气室的上尾管中部设置凹陷储水段，有利于实现对碱金属气室内壁水分子附着的可控，有利于提升多层OTS涂层的一致性，保证碱金属气室的抗弛豫性能。同时本专利技术的实施不受环境湿度影响，无需特殊设备，便捷可行。附图说明图1是实施本专利技术一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法的碱金属气室结构示意图。图1中的尾管为竖立状态。图2是图1中竖立状态尾管改变为水平状态后凹陷储水段4储存有去离子水5的碱金属气室结构示意图。附图标记列示如下：1-下尾管；2-碱金属气室；3-上尾管；4-凹陷储水段；5-去离子水；6-横向段。具体实施方式下面结合附图(图1-图2)对本专利技术进行说明。图1是实施本专利技术一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法的碱金属气室结构示意图。图2是图1中竖立状态尾管改变为水平状态后储水段4储存有去离子水5的碱金属气室结构示意图。参考图1至图2，一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，将碱金属气室2的上尾管3中部烧制出一个凹陷储水段4，所述凹陷储水段4用于在所述碱金属气室2的内壁上镀制OTS涂层的OTS溶液排空后，从所述上尾管3的外端口滴入去离子水到所述凹陷储水段4中存留一定时间，使得气室内壁能够稳定附着一定数量的水分子以使所述气室内壁形成交联的多层OTS涂层。所述碱金属气室2的下尾管1为直管，所述上尾管3位于所述凹陷储水段4的上方侧壁径向延伸出一个横向段6，所述横向段6的端口用于连接抽吸装置或氮气输入装置。所述OTS溶液的溶剂为氯仿和正己烷，所述氯仿比正己烷的体积比为1:4，所述OTS溶液的溶质为OTS，所述OTS的浓度为2mM。所述碱金属气室2在镀制OTS涂层前经过羟基化处理。经过所述羟基化处理后，所述OTS溶液中的OTS与气室内壁上的羟基通过脱水缩合反应形成以硅氧键结合于所述气室内壁的OTS涂层。所述羟基化处理采用食人鱼溶液(食人鱼溶液，是98％质量分数的浓硫酸和30％质量分数的过氧化氢水溶液的混合物，浓硫酸:双氧水即过氧化氢水溶液的体积比为7:3，或者3:1)，所述碱金属气室2的上尾管3连接抽吸装置，所述碱金属气室2的下尾管1置于所述食人鱼溶液中，通过所述抽吸装置使所述碱金属气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，其特征在于，将碱金属气室的上尾管中部烧制出一个凹陷储水段，所述凹陷储水段用于在所述碱金属气室的内壁上镀制OTS涂层的OTS溶液排空后，从所述上尾管的外端口滴入去离子水到所述凹陷储水段中存留一定时间，使得气室内壁能够稳定附着一定数量的水分子以使所述气室内壁形成交联的多层OTS涂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，其特征在于，将碱金属气室的上尾管中部烧制出一个凹陷储水段，所述凹陷储水段用于在所述碱金属气室的内壁上镀制OTS涂层的OTS溶液排空后，从所述上尾管的外端口滴入去离子水到所述凹陷储水段中存留一定时间，使得气室内壁能够稳定附着一定数量的水分子以使所述气室内壁形成交联的多层OTS涂层。


2.根据权利要求1所述的碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，其特征在于，所述碱金属气室的下尾管为直管，所述上尾管位于所述凹陷储水段的上方侧壁径向延伸出一个横向段，所述横向段的端口用于连接抽吸装置或氮气输入装置。


3.根据权利要求1所述的碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，其特征在于，所述OTS溶液的溶剂为氯仿和正己烷，所述氯仿比正己烷的体积比为1:4，所述OTS溶液的溶质为OTS，所述OTS的浓度为2mM。


4.根据权利要求1所述的碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，其特征在于，所述碱金属气室在镀制OTS涂层前经过羟基化处理。


5.根据权利要求4所述的碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，其特征在于，经过所述羟基化处理后，所述OTS溶液中的OTS与气室内壁上的羟基通过脱水缩合反应形成以硅氧键结合于所述气室内壁的OTS涂层。


6.根据权利要求4所述的碱金属气室内多层OTS涂层制作方法，其特征在于，所述羟基化处理采用食人鱼溶液，所述碱金属气室的上尾管连接抽吸装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：房建成，池浩湉，全伟，陆吉玺，李林，韩邦成，周斌权，尚慧宁，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11