Verfahren zur Auswechslung von Testgläsern bei der photometrischen Kontrolle von im Vakuum aufgedampften Schichten und Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswechs lung von Testgläsern bei der photometrischen Kontrolle von im Vakuum aufgedampften Schichten im Verlaufe des Aufdampfungsprozesses,
wobei die Auswechslung der Testgläser ausserhalb des evakuierten Raumes betä tigt werden kann. Ein Beispiel für die Verwendung dün ner aufgedampfter Schichten sind insbesondere Interfe- renzfilter mit schmalem Durchlassbereich, welche in der Photometrie zur Anwendung gelangen, ferner thermi sche Filter und Kaltspiegel, die in der Film-Projektions- technik usw. verwendet werden.
Bei der Vakuumaufdampfung von sehr dünnen Schichten wird ihre optische Eigenschaft, d. h. die Durchlässigkeit oder Reflexionsfähigkeit für eine be stimmte Wellenlänge des Lichtes derart kontrolliert, dass die zur Aufdampfung bestimmten Gegenstände im Arbeitsraum des Rezipienten eines Vakuum-Aufdamp- fungsgerätes in geeigneter Weise rings um die Verdamp- fungsquellenderart verteilt werden,
dass die Schicht dicke, welche der Entfernung der Gegenstände von den Verdampfungsquellen proportional ist, auf allen Gegen ständen die gleiche wird. Die optische Eigenschaft der aufgetragenen Schicht wird mittels einer photometri schen Methode bloss auf einem Glas, dem sogenannten Testglas, kontrolliert und .es wird erwogen, dass diese Schicht entweder übereinstimmende optische Eigen schaften hat mit den .Schichten auf :
den übrigen Gegen ständen, oder wenn sich das Testglas in einer anderen Entfernung von der Verdampfungsquelle befindet als die übrigen Gegenstände, wird ein durch Erfahrungen ge wonnener Korrektionskoeffizient in Erwägung gezogen.
Bei der Vakuum-Aufdampfung von mehrfachen Schichten ist es notwendig, in der angeführten Weise jede Schicht selbständig zu kontrollieren, d. h. vor dem Beginn der Aufdampfung jeder einzelnen Schicht muss der Bahn des Mess-Lichtstrahlenbündels stets ein reines Testglas entgegengestellt werden.
Damit es nicht notwendig ist, vor dem Beginn der Aufdampfung einer jeden Schicht das Vakuum im Arbeitsraum des Rezipienten des Vakuum-Aufdamp- fungsgerätes zu unterbrechen und dadurch die Gesamt zeit des Arbeitsprozesses um die Zeitdauer zu verlän gern, welche zur Neuevakuierung des Rezipienten auf ein Hochvakuum erforderlich ist,
wird das Innere des Rezipienten mit einer Vorrichtung ausgestattet, die eine fortlaufende Auswechslung einiger Testgläser ohne Be einträchtigung des Vakuums im Rezipienten,ermöglicht.
Das Beispiel einer bisher bekannten Ausführung einer solchen Vorrichtung ist in Fig. 1 schematisch veranschaulicht.
Der eigentliche evakuierbare Arbeits raum des Vakuum-Aufdampfungsgeräteswird vom Rezipienten 1 begrenzt, in welchem die Verdampfungs- quellen 2 verschiedener Stoffe und die zur Aufdampfung bestimmten Gegenstände 3 untergebracht sind. An ein Fenster in d er Grundplatte des Rezipienten ist ein Tubus mit der Lichtquelle 4 angeschlossen, :
an ein anderes Fenster ein Tubus mit der Photozelle 5 für die Kontrolle des Reflexionsvermögens. An ein Fenster im Flansch 6, welcher in der Kugelhaube des Rezipienten 1 angeord net ist, wird ein Tubus mit der Pho:to.zelle 7 für die Kon trolle der Durchlässigkeit befestigt.
Die .eigentliche Vor richtung zur Auswechslung der Testgläser besteht aus der drehbaren Vakuum-Betätigungsdurchführung 8, welche dicht durch den Flansch 6 zieht und anderen Welle im unteren Teil ein scheibenförmiger Träger 9 für einige Testgläser 10 angeschraubt ist.
Unter diesem scheibenförmigen Träger befindet sich ein Abdeckblech 11, welches gleichfalls .an dem Flansch 6 befestigt ist und mit einer kreisförmigen Öffnung 12 versehen wird, die unter dem gerade gemessenen Testglas angeordnet ist.
Die Wirkungsweise .dieser bisher bekannten Vor richtung für die Auswechslung von Testgläsern und das eigentliche Verfahren der Auswechslung der Testgläser beruht darin, dass bei der eigentlichen Aufdampfung die Schichten bloss auf eines der Testgläser 10 aufgetragen werden, bloss auf jenes, welches über der kreisförmigen Öffnung 12 im Deckblech 11 angeordnet ist und welches gerade photometrisch gemessen wird. Das Aufdampfen der übrigen Testgläser verhindert das Deckblech 11.
Nach Beendigung des Aufdampfens der einen Schicht wind mittels der drehbaren Vakuum-Betätigungsdurch- führung 8 der scheibenförmige Träger 9 um einen ge wissen Winkel verschoben und dies derart, dass ein wei- teres reines Testglas über die Öffnung 12 des D.eckblP- ches <B>11</B> angeordnet wird.
Diese bisher bekannte Vorrichtung und das eigentli che Verfahren zur Auswechslung der Testgläser weist einige wesentliche Nachteile auf: die Anzahl der Test- gläser, welche im. scheibenförmigen Träger unterge bracht sind, -ist durch ,die Dimension der Scheibe be schränkt und pflegt praktisch maximal 7 bis 9 Stück zu betragen.
Der Stand der heutigen Technik erfordert be reits die Herstellung bis neunzehnfacher Schichten, so dass für diese das bisher bekannte Verfahren und die Vorrichtung nicht entsprechen und d.er .ganze Aufdamp- fungsprozess daher in einigen Etappen durchgeführt werden muss, stets mit Belüftung und Neuevakuierung des Rezipienten,
was den ganzen Prozess beträchtlich verlängert und auch die Qualität des resultierenden Er- zeugnisses ungünstig beeinflusst.
Ein weiterer Nachteil des bisher bekannten Verfah rens und der Einrichtung beruht in der langwierigen Auswechslung dies scheibenförmigen Trägers mit den bereits aufgedämpften Testgläsern ;
gegen neue reine Glä ser, bei welcher es notwendig ist, das Deckblech und den scheibenförmigen Träger abzuschrauben, sie aus dem Rezipient herauszunehmen, die Testgläser gegen reine auszutauschen und :die ganze Vorrichtung wieder in entgegengesetzter Weise einzumontieren.
Diese Nachteile beseitigt das erfindungsgemässe Verfahren, dessen Wesen darin beruht, dass das reine Testglas aus dem unteren Teil einer Säule reiner Test gläser stets mittels eines Zubringers zur Messungsstelle herausgeschoben wird,
wobei die bereits - bedampften und gemessenen Testgläser in einen Sammelbehälter abgeschoben wenden und dies unter die Säule der bereits im Sammelbehälter aufgeschichteten Gläser.
Das Wesen der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäs- sen Verfahrens beruht darin, dass eine Scheibe, welche im unteren Teil der Welle einer :
drehbaren Vakuum-Be- tätigungsdurchführung befestigt wird, mit einem Zapfen versehen ist, der in die Führungsnut .eines Zubringers eingreift, welcher in einer Führung an einem Ende eines Tragsupportes derart verschiebbar gelagert .ist, dass er bei der Bewegung in den unteren Teil des Behälters der reinen Testgläser hineinragt,
wobei an das entgegenge- setzte Ende des Tragsupportes ein Sammelbehälter an- geschlossen ist, dessen Boden niedriger ist .als der Boden der Führung im Tragsupport.
Das Beispiel einer konkreten Ausführung .der Ein richtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist in den Fig. 2 und 3 der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht. Fig. 2 zeigt die Gesamt disposition der Einrichtung zur Auswechslung der Test gläser,
welche im Rezipient des Vakuum-Aufdamp- fungsgerätesangeordnet ist und Fig. 3 stellt-. die Ausfüh- rung der eigentlichen Einrichtung dar.
Die Gesamtanordnung ist analog wie bei der bisher bekannten Anordnung gemäss Fig. 1. Der evakuierbare Arbeitsraum des Vakuum-Aufdampfungsgerätes wird vom Rezipienten 1 begrenzt,
in welchem die Verdamp- fungsquellen 2 und die zum Aufdämpfen bestimmten Gegenstände 3 angeordnet sind. An ein Fenster in der Grundplatte des Rezipienten ist ein Tubus mit der Lichtquelle 4 angeschlossen, an ein zweites Fenster der Tubus mit der Photozelle 5 zur Kontrolle des Refle xionsvermögens.
An dem Fenster im Flansch 6 der Kugelhaube des Rezipienten 1 .ist ein Tubus mit der Photozelle 7 zur Kontrolle der Durchlässigkeit befestigt. Die eigentliche Vorrichtung 13 für die Auswechslung :der Testgläser ist in der Kugelhaube des Rezipienten 1 befestigt. Die detaillierte Ausführung dieser Vorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt.
Im Flansch 6, welcher in der Kugelhaube des Rezipienten 1 angeordnet ist, wird eine drehbare Vakuum-Betätigungsdurchführung 14 ausge- führt und ,am unteren Ende ihrer Welle ist,eine Scheibe 15 vorgesehen, welche mit einem Zapfen 16 versehen ist, der in eine Quer-Führungsnut 17 am Zubringer 18 eingreift.
Dieser Zubringer ist verschiebbar in .einer Führung .gelagert, welche auf dem Tragsupport 19 aus geführt ist und ragt in den unteren Teil des Vorratsbe- hälters 20 ein, in dem sich die zu einer Säule geschichte- ten reinen Testgläser 21 befinden.
Am entgegengesetz- ten Ende des Tragsupportes 19, in bezug auf den Zu bringer 18, ist die Sammelvorrichtung 22 für die be dampften Testgläser befestigt, deren Boden niedriger liegt als der Führungsboden im Tragsupport und welche an ihrer äusseren schrägen Stirnwand mit einem heraus- schiebbaren Deckel 23 und einer Feder 24 versehen ist.
An der Unterseite ist der Tragsupport 19 mit einem ab nehmbaren Deckel 25 versehen und in gleicher Weise ist ein Teil seiner Oberseite durch einen Deckel 27 ver deckt. Im Tragsupport ist eine Öffnung 26 vorgesehen und die gleiche Öffnung wird in der Abdeckung 25 und im Deckel 27 derart ausgeführt, dass ihre Achsen bei der Zusammenstellung der ganzen Vorrichtung identisch sind.
Der Tragsupport ist mittels der Säulen 28 an den Flansch 6 in der Kugelhaube des Rezipienten 1 befe stigt.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgender massen: Durch die Verdrehung der Vakaum-Betäti- gungsdurchführung um 180 -aus der gezeichneten Lage wird .auch die Scheibe 15 und deren in die Querfüh- rungsnut 17 :
eingreifenden Zapfen 16 verdreht, wodurch der Zubringer 18 in der Richtung nach rechts derart verschoben wird, dass er das untere Glas .aus der Säule .der Testgläser 21 herausdrückt, welche im Behälter 20 aufgeschichtet sind, und dies .bis über die Öffnung 26 im Tragsupport.
Durch Verdrehung der Vakuum-Betäti- gungsdurchführung 14 um weitere 180 wird der Zu bringer 18 in die linke Randlage zurückgeschoben, wel che mit der eingezeichneten Lage identisch ist und die Säule der Testgläser 21 sinkt im Behälter 20 durch das Eigengewicht auf den Boden der im Tragsupport 19 ausgebildeten Führung. Das Testglas, welches in der be schriebenen Weise über ,die Öffnung 26 .geschoben wurde,
ist während dos Aufdampfungsgrozesses dem Auftragen der Schicht ausgesetzt; da es .in der Bahndes Lichtstrahlen-Messbündels aus der Lichtquelle 4 ange ordnet ist, kann in ,dieser Lage die optische Eigenschaft der auf dem Glas aufgetragenen Schicht gemessen wer den, z. B. die Durchlässigkeit mittels der Photozelle 7 oder das Reflexionsvermögen mittels der Photozelle 5.
Nach Beendigung des Auftragens der .einen Schicht, wenn es notwendig wird, das :bereits bedampfte und ge- messene Testglas durch .ein reines auszutauschen, kann dies abermals nach dem oben beschriebenen Verfahren erreicht worden, d. h. durch Verdrehung der Vakuum- Betätigungsdurchführung um 360 .
Beim Herausdrük- ken des neuen reinen Glases aus dem Vorratsbehälter über die Öffnung 26 verschiebt dieses Glas das bereits aufgedampfte Glas in der Führung des Tragsupportes in der Richtung nach rechts. Derart wird der ganze Vor gang nach Aufdampfung einer Schicht stets wiederholt.
Wenn das erste aufgedämpfte Testglas mit seiner rechten Kante bis über den rechten Rand des Tragsupportes herausgeschoben wird, so überwiegt es und stützt sich mit seiner rechten Kante auf den Boden der Sammelvor richtung 22. Bei der weiteren Auswechslung des Test glases wird das rechte bedampfte Glas in der Führung des Tragsupportes unter das schräg abgestützte Glas in der Sammelvorrichtung geschoben, hebt dieses Glas .und beide Gläser kippen durch das Eigengewicht wieder um.
Bei den weiteren Auswechslungen der Testgläser wird fortlaufend die ganze Säule der im Sammelbehälter auf geschichteten Gläser .gehoben, weil das in den Sammel- behälter gebrachte Glas stets unter diese Säule einge- schoben wird.
Die Feder 24 verhindert hierbei das völlige Umkip pen irgend eines Glases der Säule im Sammelbehälter 22.
Nach Beendigung des ganzen Prozesses der Vakuum- aufdampfung, d. h. nach Aufdampfung aller Schichten, Anlassen des Rezipienten mit Luft und seines Anhe- bens, können die bedampften Testgläser aus dem Sam- melbehälter nach dem Heraussch:ieben des Deckels 23 in der Aufwärtsrichtung herausgenommen werden, wobei die Testgläser durch das Eigengewicht selbst aus dem Sammelbehälter herausgleiten.
Das Anfüllen des Vorratsbehälters 20 mit den neuen reinen Testgläsern 21 kann entweder durch :die offene obere Seite des Vor ratsbehälters erfolgen oder von der Seite her, nach Um klappen einer der Seitenwände des Vorratsbehälters.
Der Hauptvorteil des Verfahrens zur Auswechslung der Testgläser und der Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens liegt darin, dass ohne Unterbrechung des Vakuums im Rezipienten der Vakuum-Aufdamp- fungsvorrichtung eine grosse Anzahl von Schichten auf getragen werden .kann, d. h., dass z.
B. hochwertige In terferenzfilter aufgedämpft werden können, denn in den Vorratsbehälter der Testgläser der erfindungsgemässen Vorrichtung kann eine weitaus grössere Anzahl von Testgläsern eingelegt werden als dies bei der bisher be kannten Einrichtung der Fall ist.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil beruht in der ein fachen Auswechslung des ganzen Satzes der bedampften Testgläser gegen einen Satz reiner Gläser.
Einen Vorteil bildet auch die konstruktive Konzeption :der ganzen Einrichtung, welche die Anordnung des zu messenden Testglases in der gleichen Entfernung von den Ver- dampfungsquelllen ermöglicht wie die Entfernung der zum Auftragen der mehrfachen Schichten bestimmten Gegenstände.
Dadurch kann auch die gleiche optische Eigenschaft der Schicht am Testglas wie die optische Eigenschaft der Schicht auf den zu bedampfenden Ge genständen erreicht werden.