CS248554B1 - Zariadenie na odparovanie materiálov vo vákuu elektronovým lúčom s výkonom do 15 kW - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká zariadenie na odpa- rovanie materiálov vo vákuu elektrónovým lúčom s výkonom do 15 kff, ktoré je určené pre vákuové zariadenie na naparovanie a pre zariadenie na iónové plátovanie s ohy- bom elektronového lúča o 270 °. Zariadenie pozostáva z odparovaoieho kelímku spojeného s jarmon^ elektromagnetického obvodu s nshomogénnym magnetickým polom přepojeným permanentným magnetom a elektromagnetom, z rozoberatslnóho dělaného žeraviaoeho bloku, v ktorom je umies- tnená priamožeravená Spirála cez izolátory spojeného s telesom anódy a kelimkom a zo žiaravzdornej clony.

Description

Vynález sa týká zariadenia na odparovanie materiálov vo vákuu elektronovým lúčom tvořeným svázkom elektronov a výkonom do 15 kW určeným pro vákuové zariadenie na naparovanie a ionové plátovanie.

Doteraz známe zariadenia na odparovanie materiálov vo vákuu využívajú pre odparovanie materiálov odporové zdroje, ktoré pozostávajú zo žeravej špirály, lodičky, činka alebo košíka zo žiaruvzdorného materiálu, ktoré sú prechodora prúdu ohrievané tak, že v nich uložený mateřiál sa može odpařovat. lne odparovacie zdroje praoujú tak, že odpařovaný materiál je ohrievaný indukčně. Nevýhoda v

uvedených zdrojov je, že možno nimi odpařovat iba také materiály, ktorých bod tavenia vo vákuu je do 1500 °C.

Iné známe zariadenia využívájú na odparovanie zvazok elektrónov, ktorý je emitovaný z odporovo žeravého # v zdro ja elektronov a urychlovaný vysokým potenciálem v magnetickom poli, v ktorom je svazok elektrónov vedený do odparovacieho kelímku· Dopadom urychlených elektrónov s vysokou hustotou energie sa materiál odpařuje. Vačšina doteraz známých konštrukcii používá ako zdroj emitujúcich elektrónov rozžeravené vlákno z tažkotavitelného materiálu, ktoré je připojené na vysoké napatie a z ktorého je zvazok elektronov ohýbaný o 90 až 300 ° a vedený do kelímku. Nejrozšírenejšíe sú zdroje, u kterých je zvazok elektrónov ohýbaný o 90 °, ktoré sa skládajú z dvoch oddělených časti, časti zdroja elektronov a časti kelímku. Nevýhodou daného usporiadania je, že dochádza k poškodzovaniu elektrostatického magn etického obvodu šošoviek optiky odrazenými sekundárnými elektronmi vyřazenými z kelímku a velké rozměry odparovacieh© zdroja.

Sú známe aj niektoré konštrukcie odparovacieh zdroj ov s ohybom elektronového lúča o 270 ⁰ až 300 ⁰ tzv· kompaktněj konštrukcie, kde je část kelimku a část zdroja

248 854 blízko seba. Nevýhodou uvedených odparovacíoh zdrojov

V M je značná hmotnost konštrukcie, nízká životnost žeravého vlákna, ktoré použité konštrukčné riešenie nedostatečné chrání před posobením odrazených sekundárných elektrónov, obtiažna dostupnost jednotlivých komponentov zav riadenia pri údržbě a zlá adaptlvnost pre zariadenia na ionové plátovanie.

Uvedené nevýhody odstraňuje zariadenie podlá vynálezu, ktorého podst ata spočívá v tom, že pozostáva v

z rozoberatelného žeraviaoeho bloku, v ktorom je umlestnená priamožeravoná katoda v tvare šplrály, ktorá je na vysokom zápomom potenciál!, pričom žeravlaci blok je cez izolátory spojený s telesom anody, ktorá je na zemnom potenciál! a je spojená s telesom kelímku a magnetického ee # obvodu. Zvazok elektronov z priamožeravenej katody urychlovaný vysokým záporným potenoiálom do 20 kV mina anodu, je vedený a ohýbaný v nehomogénnom magnetiokom poli o 27o ⁰ dopadá do vybrania v kelímku a svojou energiou sposobuje odpařovaní e materiálu·

Výhodou zariadenia podlá vynálezu je to, že jeho konštrukeia zabezpečuje láhkú údržbu, pohodlná reguláciu a nastavenie zvazku elektronov, zníženie hmotnosti a náv rokov na pracnost výroby, zvýšená ochranu před posobením # v odrazových elektronov a výbornú adaptlvnost pre zariadenia na ionové plátovanie.

Konstrukčně riešenie zariadenia znázorněné na priloženom výkrese na obr. 1, 2 a 3 v náryse, podoryse a bokoryse pozostáva z měděného kelímku 1, ktorý je vyhotov z vený z dvooh nerozoberatelne vákuotesne spojených časti vytvárajúoich dutý vodou chladený plášt, ktorý je napojený na přívod 2 a odvod 2. chladiaoej vody, pričom v hornéj časti kelímku 1 je vybranie, do ktorého sa ukládá materiál, ktorý sa odpařuje, pričom kellmok 1 je rozobe248 554

V v ratelným alebo nerozoberatelným sposobom spojený s jarmora £ magnetického obvodu pozostávajúcim z lávej a prav vej časti, ktoré sú nerozoberatelne spojené s magnetickým nevodivým priečnikom £ a ktoré je mechanicky a magneticky uzavreté perman entným magnetem 6 upevněným v magneticky novodivom držiaku 7 a elektremagnetom 8, ktorý je tvořený jadrom z magneticky makkého materiálu a děvkou ktoréj jeden koniec cez vývod 2 3« poěas prevádzky napájený z vonkajšleho elektrického zdroja jednosměrným regulovatelným napatím a možnostou superponovania striedavého napatia, pričom druhý ^voniec cievky je elektricky a magnev v ticky vodivo spojený cez magneticky vodivú lavú část bočv v nice 10 a pravú část bočnice 11 rozoberatelne spojenu s kelimkom 1, na ktorý je s krůt kov ým spojotn 12 připojený měděný blok 13. ktorý je cez izolátory 14 s vnútornými závltmi na obou koncoch skrutkami 15 spojený s děleným žeraviacím blokom 16 vyrobeným zo Žiaruvzdorného materiálu, ktorý m echan icky a elektricky spája cez príložky 1.7_ a 18 žiaruvzdomú Spirálu 19 umiestnenú v dutině žeraviace ho bloku 20. ktorá představuje asymetrická elektrostatická šošovku, na ktorý sa mechanicky a elektricky pripája počas prevádzky nízkonapatový vonkajší prúdový zdroj, pričom na Spirálu 19. po jej rozžeravení, kedyz jej povrchu emitujú elektrony, sa z vonkajSieho vysokonapatového připojeného zdroja pripája vysoký záporný potenciál, čo sposobuje, že elektrony emitované zo Spirály 19 vytvárajú zvazok, ktorý vystupuje z dutiny asymetrlokej elektrostatickej SoSovky 20 žeravlaceho bloku v v

16. mina anodu 21 rozoberatelne připojená o blok 13 anody, pričom anoda 21 je na zemnom potenciáli a oproti Spirále 19 je kladná, takže uvedený svazok elektrónov je v nohomogénnom magnetickom poli, ktoré je vytvárané magnetickým obvodom, vedený a ohýbaný o 270?® opisuje oblúk a dopadá do vybrania v kelímku 1, do ktorého sa vkládá

248 S54 odpařovaný materiál, pričom zariadenie je opatřené clono u 22. ktorá je zo žiaruvzdimého materiálu a je rozoberatelnýia spojem připevněná o kelímek 1 tak, že cloní žeraviaol blok 16 a chrání ho před účinkem sálavého tepla zo svazku elektronov a před odrazenými sekundárnými elektronmi, pričom zariadenie možno přípoji* vo vak uovej komoře o teleso komory bud za spodv v nú část o upínaoie profily 23 alebo za homú část jarma £.

Dané konštrukčné riešenie zariadenia kladie miniv málne nároky na pracnost výroby jednotlivých komponentov v v a súčasne zaruču je nižším hmotnost oproti porovnáte!v ným typom zariadení zrovnatelného výkonu a má dobrú adaptivně st pre zariadenie na lenové plátovanie·

Claims (1)

1. Zariadenie na odpařovaníe materiaxov vo vákuu elektronovým lúčom s výkonom do 15 kW a ohybom elektřenového lúča o 270 vyznačené tým, Že pozostáva z odparovacieho kelímku (1) s dutinou pre prietok chladiacej vody spojeného a jarmom (4) elektromagnetického obvodu a nehomogennym magnetickým polom, ktoré je přepojené permanentnýrtt magnetom (6) , elektromagnetom (8) a boční cami (10) a (11), dalej z rozoberatelného žeraviaceho bloku (16) a dutinou (20) tvoriacou asymetrická elektromagnetická šošovku, v ktorej je umiestnena žeraviaca Spirála (19) uchytená príložkami (17) a (18) o žeřaviaci blok (16), ktorý je cez izolátory (14) skrutkovým spojom spojený s blokem (13) anody a kelímkem (1), pričom anoda (21) je spojená rozoberatelne s blokom (13) anody a nad ňou v priestore medzi pólovými nástavcami jarma (4) je žiaruvzdorná clona (22) uchytená o kelimok