科研笔记——好奇,多思,勤学

设备是一台超高真空化学气相沉积系统(UHV-CVD)。
昨天夜里将近十一点的时候,我如常去切换气路和泵(由旁路切向生长室,是材料生长结束几个小时后需要做的步骤),发现生长室真空比较差,为2.6E-6Pa,比平时差了一个量级。当时我就怀疑是不是哪里出了点问题。但是由于昨天下大雨,空气特别潮湿,考虑到天气的影响,我还是照旧将泵切到离子泵单独工作状态,而把分子泵的阀关闭。
由于担心有问题,今天早上八点去看了一下,离子泵抽了一晚上,真空到了8.6E-7Pa,还是比平时差了不少。此时为了将真空抽上来,我又将分子泵阀打开,让所有的泵都同时对生长室工作。经过40分钟左右,我又去观察了一下,真空并没有变好,反而变差了,为1.0E-6Pa。这时我肯定不知哪里出了问题。于是,我给和我一起负责该设备的汪师兄打了电话,说明情况,想知道他有什么看法(设备的操作是他教我的,他对该设备比我熟悉)。他说他之前也去看了一下,是九点几负六(我给他发过短信说真空不好,所以他也来看了一下)。他认为没有问题,可以肯定不会有哪里漏气了,因为真漏气了真空会比现在的更差。但是我向他强调肯定哪里有问题,不然不会这个样子。我说我怀疑分子泵那段会有不知道的问题使得真空抽不上来。当时我阐述我的观点,而汪师兄误解为我说的问题就是泵坏了,并且表示反对我的看法。通话说明过程中,和汪师兄意见不一致,我有些着急,反复强调肯定哪里有问题,由此和汪师兄争执了一会儿(这是我们第一次的争执)。后来他还是来了趟实验室。
此时我又和汪师兄说明了另外一个问题,真空规显示的数值在来回跳动。观察了一会儿,他也看到了此现象。由此他判断真空规接触不好,故我们关掉真空规,然后从新接了一下真空规的线路。再开真空规,此时显示数值为2.4E-6,变的更差了一点,但是慢慢地往回升到1.0E-6左右。如此排查之后,我们认为真空规没有问题,分子泵也没有问题,潮湿的天气的影响不至于这么大,就是不知道问题出现在哪。
实在没什么办法,我后来离开了实验室。在我们讨论和排查问题的过程中,实验室新来的工程师张老师也在场。我回办公室,想先等等再看看真空会怎么变。过了一个小时左右,张老师来到我办公室,说是真空规的问题,他将真空规插了一下,因为真空规上有很多脏东西。插干净后,真空出奇的好,为5.4E-8Pa。听到这个数值,我很是纳闷,立马就到实验室想看个究竟。我再次将分子泵的阀打开,看是否真空还会变好,并且在开的瞬间真空会更好。果然如此,开的时候突然真空变差了一点,抽了几分钟真空的确在变好,到了4.3E-8Pa.这样我有些放心了,真空规没有问题,说明真空还是好的。只是真空有点好的出奇,这是我接触这个设备以来见过的显示最好的真空度,我怀疑真空规显示有写问题,但是生长室的真空是正常的。如此有些释然。我将分子泵阀打开,又等了约十分钟,这时真空显示为平时的“正常值范围”,1.3E-7Pa。这样又再次让我感到了有些奇怪。过约二十分钟,在吃中午饭之前,我又去看了下真空,此时显示为5.0E-8Pa。怎么又好的出奇呢!!下午我来办公室后马上去实验室看了一下,此时为1.6E-7Pa,也在平时的“正常值范围”。此后又观察了好几次,真空都维持在1.6E-7Pa。这样我才真正放心了!
虽然现在我还不明白为什么中间出现过真空出奇地好,几乎逼近设备的极限真空,但是此次事件我还是收获了一个道理:对意外现象要始终保持好奇,做科研要时刻思考遇到的问题,在实验室要细心观察,多向有经验的任何人学习。如果没有我坚持有问题,我们就不会来排查问题。而我虽然认定有问题,却没有抓住问题在哪里。汪师兄虽然看出问题在哪,但是他也没有解决问题。最后问题是由比较有经验的张老师做一个很小的动作解决的。这过程中,我的好奇,汪师兄看出问题,和张老师解决问题,缺一不可!
真高兴自己能在这样的环境中,做自己感兴趣的科学研究。让我永远保持一个好奇的心,让我的大脑勤于思考,让我始终谦虚谨慎,向任何比我有经验的人和事学习,永葆进取之心!