CN217997301U - 电子束镀膜保护装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电子束镀膜保护装置，包括镀膜室、载具、电子枪和护板；载具具有用于收容蒸镀材料的容纳槽，位于所述镀膜室内；电子枪安装于所述镀膜室，向所述容纳槽内发射电子束形成电子束路径区域；护板中部贯穿设有供电子束穿过的让位孔，所述护板安装于所述镀膜室，位于电子束路径上，所述让位孔与所述电子束路径区域相适配，所述护板材质的熔点为1000℃以上。本申请通过设置有护板，当电子束在电子枪阳极出口附近失控时，电子束路径角度出现偏移现象，电子束直接打在护板上，防止电子束打在其他物体上造成损坏。

Description

电子束镀膜保护装置

技术领域

本申请涉及基材真空镀膜技术领域，尤其是涉及一种电子束镀膜保护装置。

背景技术

目前电子枪在真空镀膜、真空熔炼等行业应用比较广泛，热效率高、能量密度大、成膜快且可处理高熔点材料。但电子枪结构复杂，制造成本高，对其电路控制要求同样也很高，如果高压、电子束控制不当，很容易对膜层甚至是设备造成损坏。

蒸镀或熔炼时，通常会将电子束柱直径控制在3-10mm，以便获得极高的功率密度，在需要的角度范围内进行圆形、矩形或蛇形扫描，电子枪内部设有控制电子密度的聚束线圈及电子路径的扫描线圈，以及许多屏蔽、保护器件，使电子束不受外界干扰，所以电子束不会对电子枪本体造成破坏。但当电子束离开电子枪阳极出口后，会受到很多外界因素的影响，如电场、磁场、真空度、振动等，即使电子枪系统会做一些修正、限制及保护条件，但电子束的行走路径仍然存在不稳定因素，而电子束的功率密度又极高，在电子束经过的路径上任何物体都会被烧蚀，一旦电子束扫描区域出现异常波动，极有可能会烧坏周边物体，导致设备整体瘫痪，造成巨大损失。

实用新型内容

为了在电子束出现异常波动时，避免烧坏周边设备，本申请提供一种电子束镀膜保护装置。

本申请提供的一种电子束镀膜保护装置采用如下的技术方案：

一种电子束镀膜保护装置，包括：

镀膜室；

载具，具有用于收容蒸镀材料的容纳槽，位于所述镀膜室内；

电子枪，安装于所述镀膜室，向所述容纳槽内发射电子束形成电子束路径区域；以及，

护板，中部贯穿设有供电子束穿过的让位孔，所述护板安装于所述镀膜室，位于电子束路径上，所述让位孔与所述电子束路径区域相适配。所述护板材质的熔点为1000℃以上。

通过采用上述技术方案，由于护板的让位孔与电子束路径区域相适配，当电子束在电子枪阳极出口附近失控时，电子束路径角度出现偏移现象，电子束直接打在护板上，防止电子束打在其他物体上造成损坏。让位孔位于护板中部，使得护板位于电子束路径区域的周围，电子束路径朝任意方向偏移，均可打在护板上。由于护板的熔点为1000℃以上，即使大功率电子束也不能瞬间将其融化，可避免护板受到电子束的烧蚀。

可选的，还包括温度检测器，所述护板的材质具有导热性，所述温度检测器用于检测护板的温度。

通过采用上述技术方案，利用温度检测器实时检测护板的温度，便于发现电子束打在了护板上，及时关闭电子枪。

可选的，所述护板背对所述让位孔的外侧壁开设有内凹的插槽，所述温度检测器的探头插入所述插槽内。

通过采用上述技术方案，减小温度检测器探头与护板上电子束之间的距离，提高温度检测的准确性和及时性。

可选的，还包括控制器，所述控制器与所述温度检测器、电子枪电连接，所述控制器根据所述护板的温度对所述电子枪进行控制。

通过采用上述技术方案，控制器接收到温度检测器检测的温度，及时控制电子枪关闭，实现监测到电子束路径发生偏移自动关闭电子枪，避免对护板造成较大的损坏。

可选的，还包括报警器，所述报警器和所述控制器电连接，用于在所述护板的温度超过预设阈值时发出警报。

通过采用上述技术方案，电子束路径发生偏移时，控制器控制报警器报警，以提醒工作人员及时采取对应措施。

可选的，所述电子枪安装于所述镀膜室外侧壁，所述镀膜室设有与所述电子枪相适配的通孔。

通过采用上述技术方案，防止蒸镀材料附着于电子枪上。

可选的，所述护板可拆卸安装于所述镀膜室内。

通过采用上述技术方案，当护板受到电子束的轰击造成损坏，可对护板及时更换，以保证让位孔与电子束路径区域相适配。

可选的，所述护板与所述镀膜室内侧壁可拆卸连接，所述电子枪安装于所述镀膜室外侧壁，所述镀膜室设有与所述电子枪相适配的通孔，所述让位孔与所述通孔相对。

通过采用上述技术方案，电子枪发射出的电子束通过通孔后直接穿过护板的让位孔，电子枪与护板之间不存在其他物体，电子束方向出现便宜后，电子束直接打在护板上，不会打在其他物体上，避免对其他物体造成损坏。

可选的，所述镀膜室贯穿设有抽气口，所述抽气口用于与抽真空装置连接。

通过采用上述技术方案，为镀膜提供真空环境，形成较牢固的膜层。

可选的，所述载具为坩埚。

通过采用上述技术方案，坩埚耐高温，可以保证蒸发源的纯度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、当电子束在电子枪阳极出口附近失控时，电子束路径角度出现偏移现象，电子束直接打在护板上，防止电子束打在其他物体上造成损坏。

2、让位孔位于护板中部，使得护板位于电子束路径区域的周围，电子束路径朝任意方向偏移，均可打在护板上。

3、由于护板的熔点为1000℃以上，即使大功率电子束也不能瞬间将其融化，可避免护板受到电子束的烧蚀。

4、利用温度检测器实时检测护板的温度，控制器接收到温度检测器检测的温度，及时控制电子枪关闭，并控制报警器报警，以提醒工作人员及时采取对应措施，实现监测到电子束路径发生偏移自动关闭电子枪，避免对护板造成较大的损坏。

附图说明

图1是电子束镀膜保护装置的结构示意图；

图2是如图1所示的电子束镀膜保护装置隐去镀膜室的结构示意图；

图3是如图1所示的电子束镀膜保护装置的剖视图。

附图标记说明：1、镀膜室；11、抽气口；2、载具；21、容纳槽；3、电子枪；4、护板；41、让位孔；42、插槽；5、温度检测器；100、蒸镀材料；200、基片；300、电子束路径。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种电子束镀膜保护装置。参照图1和图2，电子束镀膜保护装置包括镀膜室1、载具2、电子枪3和护板4。

镀膜室1贯穿设有抽气口11，抽气口11用于与抽真空装置连接。

载具2具有用于收容蒸镀材料的容纳槽21，位于镀膜室1内，蒸镀材料100如金属、化合物等放置于容纳槽21内作为蒸发源（参照图3）。本实施例中，载具2为坩埚，坩埚耐高温，可以保证蒸发源的纯度，也可以采用其他耐高温的器皿。

电子枪3安装于镀膜室1，在电子枪3里，通电加热后，表面产生大量的，在和之间的作用下，热电子加速向阳极方向高速移动，并获得很高的动能。在的作用下可使电子束流聚焦，在的作用下可使电子束发生偏转，从而在一定范围内进行，因此电子枪3向容纳槽21内发射所有电子束路径300可形成电子束路径300区域。

参照图3，将如金属、陶瓷、塑料薄膜等基片200放置于载具2上方，基片200为金属、陶瓷等硬性材质时，可以通过在镀膜室1内设置夹具盘的方式承载基片200，将基片200放置于夹具盘上，夹具盘位于载具2上方；基片200为塑料薄膜等柔性材质时，可以通过卷绕的方式承载基片200，将卷绕辊放置于载具2上方。

利用抽真空装置将镀膜室1抽至高真空后，电子枪3阳极出口朝坩埚发射电子束，使坩埚内的蒸镀材料由固态升华为气态，气态的蒸镀材料在高真空环境下沿直线飞向基片200，蒸发材料的原子或分子以冷凝方式沉积在基片200表面。蒸发镀膜需要在真空环境下进行，较高的真空度可以减少残余气体造成的污染，保证汽化分子的平均自由程大于蒸发源到基片200的距离，使汽化分子保持较大动能到达基片200，可以在基片200上凝结成较牢固的膜层。

由于气态的蒸镀材料在镀膜室1内运动，防止蒸镀材料附着于电子枪3上，电子枪3安装于镀膜室1外侧壁，镀膜室1设有与电子枪3相适配的通孔，以便电子枪3发射的电子束从通孔穿过进入镀膜室1内。

护板4中部贯穿设有供电子束穿过的让位孔41，护板4安装于镀膜室1，位于电子束路径300上，让位孔41与电子束路径300区域相适配。护板4材质的熔点为1000℃以上，可以为铜、铁、石墨等。

由于护板4的让位孔41与电子束路径300区域相适配，当电子束在电子枪3阳极出口附近失控时，电子束路径300角度出现偏移现象，电子束直接打在护板4上，防止电子束打在其他物体上造成损坏，由于护板4的熔点为1000℃以上，即使大功率电子束也不能瞬间将其融化，可避免护板4受到电子束的烧蚀。让位孔41位于护板4中部，使得护板4位于电子束路径300区域的周围，电子束路径300朝任意方向偏移，均可打在护板4上。

可以理解的是，让位孔41的尺寸根据电子束扫描范围、扫描角度和扫描路径确定，让位孔41比电子束路径300区域略大，本实施例中，电子束路径300区域边缘与让位孔41边缘之间的距离在0.5mm以内，提高对电子束偏移的感知精度。电子束路径300区域边缘与让位孔41边缘之间的距离越小，对电子束偏移的感知精度越高。

本实施例中，护板4可拆卸安装于镀膜室1内，当护板4受到电子束的轰击造成损坏，可对护板4及时更换，以保证让位孔41与电子束路径300区域相适配。

护板4和电子枪3可以都安装于镀膜室1外，为了便于护板4和电子枪3的安装，本实施例中，护板4安装于镀膜室1内侧壁，电子枪3安装于镀膜室1外侧壁，护板4上的让位孔41与通孔相对。为了对护板4进行更换维护，护板4与镀膜室1内侧壁可拆卸连接，可以为螺纹连接、卡扣连接等方式。

电子枪3发射出的电子束通过通孔后直接穿过护板4的让位孔41，电子枪3与护板4之间不存在其他物体，电子束方向出现偏移后，电子束直接打在护板4上，不会打在其他物体上，避免对其他物体造成损坏。

进一步地，电子束镀膜保护装置还包括温度检测器5、控制器和报警器。

护板4的材质具有导热性，优选的，护板4的导热系数为400w/m.k以上，温度检测器5用于检测护板4的温度。护板4背对让位孔41的外侧壁开设有内凹的插槽42，温度检测器5的探头插入插槽42内。

电子束打在护板4上后，护板4温度在短时间内急速上升，利用温度检测器5实时检测护板4的温度，便于发现电子束打在了护板4上，及时关闭电子枪3。温度检测器5的探头插入插槽42内，可减小温度检测器5探头与护板4上电子束之间的距离，提高温度检测的准确性和及时性。

控制器与温度检测器5、电子枪3、报警器电连接，控制器根据护板4的温度对电子枪3进行控制，控制器接收到温度检测器5检测的温度，及时控制电子枪3关闭，实现监测到电子束路径300发生偏移自动关闭电子枪3，避免对护板4造成较大的损坏。报警器用于在护板4的温度超过预设阈值时发出警报，电子束路径300发生偏移时，控制器控制报警器报警，以提醒工作人员及时采取对应措施。

本申请实施例一种电子束镀膜保护装置的实施原理为：将基片200放置于载具2上方，且位于镀膜室1内，利用抽真空装置将镀膜室1抽至高真空后，电子枪3阳极出口朝坩埚发射电子束，使坩埚内的蒸镀材料由固态升华为气态，电子枪3向容纳槽21内发射电子束形成电子束路径300区域。

当电子束在电子枪3阳极出口附近失控时，电子束路径300出现偏移现象，使得电子束打在护板4上，防止电子束打在其他物体上造成损坏。护板4材质的熔点比电子束加热温度高，可避免护板4受到电子束的烧蚀。电子束打在护板4上后，护板4具有较好的导热性能，护板4温度在短时间内急速上升，利用温度检测器5实时检测护板4的温度，控制器接收到温度检测器5检测的温度，及时控制电子枪3关闭，并控制报警器报警，以提醒工作人员及时采取对应措施，实现监测到电子束路径300发生偏移自动关闭电子枪3，避免对护板4造成较大的损坏。

本申请提供的电子束镀膜保护装置，可适用于各种尺寸、各种功率的冷阴极、热阴极E型电子枪3或直枪，适用于各种尺寸、各种外形的单体设备或连续性设备；结构简单，无需水冷，安装方便，成本较低；采用物体材料受热温度变化的原理，对电子枪3进行控制，不产生电磁场，不会影响电子枪3或其他设备正常工作，同时也不易受电场、磁场等其他因素的干扰。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子束镀膜保护装置，其特征在于，包括：

镀膜室（1）；

载具（2），具有用于收容蒸镀材料（100）的容纳槽（21），位于所述镀膜室（1）内；

电子枪（3），安装于所述镀膜室（1），向所述容纳槽（21）内发射电子束形成电子束路径（300）区域；以及，

护板（4），中部贯穿设有供电子束穿过的让位孔（41），所述护板（4）安装于所述镀膜室（1），位于电子束路径（300）上，所述让位孔（41）与所述电子束路径（300）区域相适配，所述护板（4）材质的熔点为1000℃以上。

2.根据权利要求1所述的电子束镀膜保护装置，其特征在于，还包括温度检测器（5），所述护板（4）的材质具有导热性，所述温度检测器（5）用于检测护板（4）的温度。

3.根据权利要求2所述的电子束镀膜保护装置，其特征在于，所述护板（4）背对所述让位孔（41）的外侧壁开设有内凹的插槽（42），所述温度检测器（5）的探头插入所述插槽（42）内。

4.根据权利要求2所述的电子束镀膜保护装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述温度检测器（5）、电子枪（3）电连接，所述控制器根据所述护板（4）的温度对所述电子枪（3）进行控制。

5.根据权利要求4所述的电子束镀膜保护装置，其特征在于，还包括报警器，所述报警器和所述控制器电连接，用于在所述护板（4）的温度超过预设阈值时发出警报。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电子束镀膜保护装置，其特征在于，所述电子枪（3）安装于所述镀膜室（1）外侧壁，所述镀膜室（1）设有与所述电子枪（3）相适配的通孔。

7.根据权利要求1至5任一项所述的电子束镀膜保护装置，其特征在于，所述护板（4）可拆卸安装于所述镀膜室（1）内。

8.根据权利要求7所述的电子束镀膜保护装置，其特征在于，所述护板（4）与所述镀膜室（1）内侧壁可拆卸连接，所述电子枪（3）安装于所述镀膜室（1）外侧壁，所述镀膜室（1）设有与所述电子枪（3）相适配的通孔，所述让位孔（41）与所述通孔相对。

9.根据权利要求1至5任一项所述的电子束镀膜保护装置，其特征在于，所述镀膜室（1）贯穿设有抽气口（11），所述抽气口（11）用于与抽真空装置连接。

10.根据权利要求1至5任一项所述的电子束镀膜保护装置，其特征在于，所述载具（2）为坩埚。

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