अंतरिक्ष सिमुलेशन कक्ष कार्ट्रिज हीटर के लिए अद्वितीय वातावरण बनाते हैं। वैक्यूम स्थितियां संवहन ताप स्थानांतरण को रोकती हैं, जिससे सभी ताप विकिरणशील या प्रवाहकीय हो जाते हैं। क्रायोजेनिक और ऊंचे तापमान के बीच थर्मल चक्रण {{2}कक्षीय स्थितियों का अनुकरण करते हुए {{3}तेजी से और बार-बार होता है। आउटगैसिंग आवश्यकताएं उन सामग्रियों को रोकती हैं जो ऑप्टिकल सतहों या संवेदनशील उपकरणों को दूषित कर सकती हैं। मानक औद्योगिक हीटर सामग्री और डिज़ाइन इस मांग वाले अनुप्रयोग में विफल हो जाते हैं।
स्टेनलेस स्टील 304, वायुमंडलीय अनुप्रयोगों में आम है, जब तक कि विशेष रूप से संसाधित न किया जाए, वैक्यूम में अस्वीकार्य रूप से गैसें निकलती हैं। हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड थोक सामग्री और सतह संदूषण से विकसित होते हैं, ठंडी ऑप्टिकल सतहों पर जमा होते हैं और प्रदर्शन में गिरावट आती है। इलेक्ट्रोपॉलिशिंग और वैक्यूम बेकिंग आउटगैसिंग को कम करते हैं लेकिन इसे खत्म नहीं करते हैं; संवेदनशील अंतरिक्ष सिमुलेशन के लिए 304 सीमांत बना हुआ है।
कम कार्बन सामग्री और मोलिब्डेनम संयोजन के साथ स्टेनलेस स्टील 316L बेहतर वैक्यूम प्रदर्शन प्रदान करता है। स्थिर माइक्रोस्ट्रक्चर कार्बन विकास को कम करता है, और बेहतर संक्षारण प्रतिरोध सतह की सफाई बनाए रखता है। वाष्पशील पदार्थों को दूर करने के लिए वैक्यूम से संचालित 316L, वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट के साथ, कई अंतरिक्ष सिमुलेशन अनुप्रयोगों के लिए स्वीकार्य आउटगैसिंग दर प्राप्त करता है।
इनकोनल 600 और 625 बेहतर वैक्यूम अनुकूलता प्रदान करते हैं। उच्च शुद्धता और स्थिर ऑक्साइड स्केल के साथ निकल -क्रोमियम मैट्रिक्स न्यूनतम गैस उत्सर्जित करता है। ये मिश्रधातुएं पूरे तापमान रेंज में मजबूती और लचीलापन बनाए रखती हैं, और उस दरार का विरोध करती हैं जो ताजी गैस निकालने वाली सतहों का निर्माण करती है। महत्वपूर्ण ऑप्टिकल या उपकरण अनुप्रयोगों के लिए स्टेनलेस से लागत प्रीमियम 2-3 गुना उचित है।
वैक्यूम इंजीनियरिंग डेटा के अनुसार, आउटगैसिंग दरें सामग्री और सतह की स्थितियों के बीच परिमाण के क्रम में भिन्न होती हैं। उचित रूप से तैयार किया गया इनकॉनेल 10^-12 टोर्र-लीटर/सेकंड-सेमी² प्राप्त करता है; खराब तरीके से तैयार किया गया 304 10^-8 या इससे भी खराब हो सकता है। यह 10,000x अंतर निर्धारित करता है कि संवेदनशील अंतरिक्ष सिमुलेशन सफल होता है या विफल।
टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए विकल्प प्रदान करते हैं। उत्कृष्ट ताकत {{1} से - वजन अनुपात एयरोस्पेस हार्डवेयर को लाभ पहुंचाता है, और टाइटेनियम की प्राप्त करने की क्रिया वास्तव में अवशिष्ट गैसों को अवशोषित करके वैक्यूम गुणवत्ता में सुधार कर सकती है। हालाँकि, स्टील की तुलना में कम तापीय चालकता गर्मी हस्तांतरण के लिए डिज़ाइन चुनौतियाँ पैदा करती है, जिसके लिए संशोधित आंतरिक हीटर ज्यामिति की आवश्यकता होती है।
सतह की फिनिश आउटगैसिंग को गंभीर रूप से प्रभावित करती है। इलेक्ट्रोपॉलिशिंग न्यूनतम संदूषण के साथ चिकनी, निष्क्रिय सतह बनाती है। मैकेनिकल पॉलिशिंग से सतह की परत सख्त हो जाती है और गैस निकलने की क्षमता बढ़ जाती है। रासायनिक निष्क्रियता ऑक्साइड परत की स्थिरता को बढ़ाती है। ये सतह उपचार, आधार सामग्री चयन के साथ मिलकर, वैक्यूम प्रदर्शन निर्धारित करते हैं।
वैक्यूम हीटिंग में थर्मल विकिरण विशेषताएँ मायने रखती हैं। सतह उत्सर्जन संवहन की अनुपस्थिति में विकिरण गर्मी हस्तांतरण दक्षता निर्धारित करता है। ऑक्सीकृत सतहों में उच्च उत्सर्जन क्षमता होती है; पॉलिश की गई धातुओं में कमी होती है। हीटर शीथ सतह उपचार को विकिरण दक्षता या न्यूनतम आउटगैसिंग के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, जिसके लिए व्यापार बंद निर्णय की आवश्यकता होती है।
अंतरिक्ष सिमुलेशन सुविधा अनुभव के अनुसार, हीटर सामग्री का चयन सिस्टम प्रदर्शन को निर्धारित करने में चैम्बर डिजाइन के बाद दूसरे स्थान पर है। प्रीमियम सामग्री और सतह की तैयारी में निवेश बेहतर सिमुलेशन निष्ठा, परीक्षण लेखों के कम संदूषण और चैम्बर की सफाई के लिए विस्तारित रखरखाव अंतराल के माध्यम से रिटर्न देता है।
परीक्षण प्रोटोकॉल वैक्यूम संगतता को मान्य करते हैं। थर्मल साइक्लिंग के दौरान अवशिष्ट गैस विश्लेषण विकास उत्पादों और दरों की पहचान करता है। बड़े पैमाने पर नुकसान की माप आउटगैसिंग की मात्रा निर्धारित करती है। मानक हीटर योग्यता से परे ये विशेष परीक्षण, अंतरिक्ष सिमुलेशन ड्यूटी के लिए उपयुक्तता सुनिश्चित करते हैं।
