DD143634A1 - Direkt beheizte verdampferpfanne - Google Patents

Abstract

Die Erfindung dient zur thermischen Verdampfung von körnigen bis pulvrigen Materialien, besonders für Substanzen, die nicht stöchiometrisch verdampfen. Ziel der Erfindung ist es, bei der Bedampfung großer Flächen eine weitgehend homogene Schicht zu erhalten. Die Aufgabe besteht darin, eine konstruktive Lösung anzugeben bei der sich bei Stromdurchgang kein Temperaturgradient im Bereich der eigentlichen Verdampferpfanne ausbildet. Die Aufgabe wird gelöst durch Verwendung unterschiedlicher Metalle für den das Verdampfungsgut aufnehmenden Hauptteil der Verdampferpfanne·und für die Anschlußlaschen

Description

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Direkt beheizte Verdampferpfanne

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung dient zur thermischen Verdampfung von elektrisch nichtleitenden Materialien von körniger bis pulveriger Beschaffenheit, Sie läßt sich verwenden besonders für Substanzen, die beim Erhitzen auf die Verdampfungstemperatur sich chemisch zersetzen oder nicht stöchioinetrisch verdampfen« Bevorzugtes Einsatzgebiet ist die Bedampfung von rotierenden Trommeln oder bewegten Bändern im Vakuum*

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die Verdampfung größerer Mengen elektrisch nichtleitender Substanz werden im allgemeinen Verdampfer benutzt, in denen langgestreckte Tiegel durch Strahlung oder durch thermischen Kontakt zu Heizelementen erhitzt werden* Bei entsprechend konstruktiver Gestaltung der Heizung ist es möglich, die Ausbildung eines Temperaturgradienten entlang des Tiegels zu vermeiden* Als Folge der thermischen Trägheit des Systems Heizer-Tiegel ist hierbei nur eine mäßig hohe Aufheizgeschwindigkeit des Verdampfungsgutes zu erreichen_s die Regelung der Tiegelteraperatur gestaltet sich schwierig und ein erheblicher Teil der eingespeisten Energie geht verloren*

Ein Teil der aufgeführten Nachteile kann durch die Benutzung direkt beheizter Verdarapfungstiegel (Verdampfungspfannen) beseitigt werden» Ein entscheidender Nachteil direktbeheizter schmaler langer Tiegel ist der stark ausgebildete Temperatur- · abfall in Richtung der Klemmbacken für die Heizstromzuführungen.«, Dieser Erscheinung kann durch lange Anschlußfahnen aus dem Tiegelmaterial oder einer Querschnittverengung der Anschlußfahne begegnet werden. Mit diesen Maßnahmen kann der Temperaturgradient nach außerhalb des Tiegelbereichs verlegt werden, la dem sich das Verdampfungsgut befindet (L,I.Maissei, R.Glang: Handbook of thin PiIm Technology, Mc Graw-Hill Book Company 1970, Abschnitt 4, S, 1-32). Bei derartigen Konstruktionen vermindert sich jedoch die mechanische Stabilität des Verdampfertiegels, die thermische Ausdehnung vergrößert sich, was zu mechanischen Verwerfungen des Tiegels führen kann«

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, bei der Bedampfung großer Flächen mit elektrisch nichtleitenden Materialien eine hinsichtlich Zusammensetzung und Stärke gleichmäßige Schicht auf der ge-* samten bedampften Fläche zu erhalten*

Darlegung des Wesens der Erfindung

Technische Ursache für eine nicht homogene Abdampfung von thermisch nicht stabilen Substanzen aus langgestreckten direkt beheizten Verdampferpfamien herkömmlicher Bauart ist die Ausbildung eines Temperaturgradienten, ein Temperaturabfall an den Enden der Verdampferpfanne, d_efcu in Uähe der. (gekühlten) Klemmbacken der Heizstromzuführung·'Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Bauform für eine langgestreckte direkt beheizte Verdampferpfanne anzugeben, bei der trotz weiterer Anwendung gekühlter, Klemmbacken eine gleichmäßige Erwärmung der gesamten Verdampferpfanne und damit des Verdampfungsgutes erfolgt und bei der die mechanische Stabilität auch im erhitzten Zustand erhalten bleibt.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine langgestreckte Verdampferpfanne gelöst, bei der die Stirnwände und/oder die Anschlußlaschen aus einem Metall mit geringerer elektrischer und thermischer Leitfähigkeit besteht bezogen auf das Metall des Hauptteiles der Verdampferpfanne· Der Boden des Hauptteiles der Verdampferpfanne ist mehrfach in Längsrichtung kanneliert·

Die Kannelierung des Verdampferbodens erhöht den Wärmekontakt zwischen Verdampfungsgut und Verdampfer, verringert das Spratzen der Schmelze und verleiht der Verdampferpfanne eine . höhere mechanische Steifigkeit·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll durch zwei Ausführungsbeispiele an Hand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.

Die in Fig. 1 dargestellte Verdampferpfanne besteht in ihrem Mittelteil 1, das das Verdampfungsgut aufnimmt, aus 0,1 mm starkem Molybdänblech, welches W-förmig gefaltet ist. Pur die Anschlußlaschen 2 wurde 0,1 mm starkes Tantalblech verwendet. Die Verbindung beider Materialien erfolgt durch einen Stehfalz 3 mit Punktschweißung, wodurch eine sichere elektri-

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sehe und mechanische Verbindung erreicht wird. In die Anschlußlaschen 2 ist zum Ausgleich thermischer Ausdehnung eine abgerundete Stufe 4 eingefügt. Das W-förmige Profil der Verdampferpfanne gibt dieser auf ihrer gesamten Länge eine ausreichende mechanische Steifigkeit, weiterhin ist durch, die größere Oberfläche ein guter Wärmekontakt zum Verdampfungsgut gewährleistet*

Pur die Bedampfung einer rotierenden Trommel mit einer 12 cm breiten Schicht Arsenselenid, Einwaage 12 g, wurde eine 130 nan lange Verdampferpfanne (Hauptteil) verwendet, die Anschlußfahnen sind jeweils 17 mm lang« Mit einer zulässigen Streuung der Verdampfungsrate von + 5 % wurde eine 25 /um dicke Schicht aufgebracht. Die Leistungsaufnahme betrug 100 W und die Ausbeute an Verdampfungsgut 30 %„

Die in Pig· 2 dargestellte Verdampferpfanne besteht in ihrem das Verdampfungsgut aufnehmenden. Hauptteil 5 aus WV-föriaig gefaltetem. 0,1 mm starkem Molybdänblech· Me Stirnwände 6 mit Anschlußlaschen 7 bestehen aus einem Stück 0,1 mm starkem Tantalblech* Mit Hilfe der dargestellten Verdampferpfanne wurde eine Trommel auf ca· 120 mm Breite mit Arsenselenid bedampft, Einwaage 10,7 g· Es ergab sich eine Schichtdicke von 24 /um, was einer Ausbeute von 65 % entspricht*

Claims (4)

Erfindungsanspruch

1· Direkt beheizte Verdampferpfanne, bestehend aus dem das . Verdampfungsgut aufnehmenden Hauptteil der Verdampferpfanne und zwei Anschlußlaschen für die elektrische Stromzuführung, gekennzeichnet dadurch, daß die Anschlußlaschen aus einem anderen Metall bestehen als der Hauptteil der Verdampf erpfa'nne, daß die Anschlußlaschen aus einem Metall geringerer elektrischer Leitfähigkeit und geringerer Wärmeleitfähigkeit bestehen als sie da3 Metall.des Hauptteils der Verdampferpfanne aufweist und daß der Boden der Verdampferpfanne in Längsrichtung kanneliert ist.

2* Verdampferpfanne entsprechend Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Metall für den Hauptteil der Verdampferpfanne Molybdän verwendet wird und für die Anschlußlaschen Tantal.

3· Verdampferpfanne entsprechend Punkt 1'und 2, gekennzeichnet dadurch, daß sie aus dünnem Blech durch Palten hergestellt ist und daß die Kannelierung des Bodens der Verdampferpfanne aus mehreren Kniffungen besteht·

4. Verdampferpfanne entsprechend Punkt 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß auch die Stirnseiten des Hauptteiles der Verdampferpfanne aus dem Metall der Anschlußlaschen bestehen*

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