DE1206260B

DE1206260B - Vorrichtung zum Vakuumbedampfen breiter Baender, insbesondere mit Metallen, durch Erhitzen des Verdampfungsgutes mittels Elektronenstrahlen

Info

Publication number: DE1206260B
Application number: DEH47651A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Dietrich; Dr Paul Mueller
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1962-12-11
Filing date: 1962-12-11
Publication date: 1965-12-02

Description

Vorrichtung zum Vakuumbedampfen breiter Bänder, insbesondere mit Metallen, durch Erhitzen des Verdampfungsgutes mittels Elektronenstrahlen Seit längerer Zeit werden beim Bedampfen im Vakuum Elektronenstrahlen zum Erhitzen des zu verdampfenden Materials benutzt. Die Erhitzung mit Elektronenstrahlen hat verschiedene, sehr wichtige Vorteile. Einerseits werden bei langgestreckten Verdampferschiffchen iene elektrodynamischen Kräfte vermieden, die vom äußeren Stromkreis auf das von starken Heizströmen durchflossene flüssige Verdampfungsmaterial ausgeübt werden und sehr leicht ein seitliches Herausfließen des Verdampfungsgutes hervorrufen können, andererseits führt die örtliche und darum sehr schnelleVerdampfung oft dazu, daß eine Dissoziation oder Disproportionierung mancher Verbindungen unterbleibt, die bei langsamer Erhitzung durch Widerstandsheizung eintritt und in der aufgedampften Schicht unerwünscht sein kann.
Zur Verdampfung werden etwa zylindrisch gebündelte Elektronenstrahlen benutzt, die aber praktisch nur den relativ kleinen Auftreffpunkt des Verdampfungsgutes erwärmen und dort eine Verdampfung eintreten lassen. Daher hat man schon an Stelle der etwa zylindrisch gebündelten Strahlen auch Strahlenbündel mit etwa rechteckigem Querschnitt in Flachstrahlkanonen (sogenannte Xransverse guns«) erzeugt und zur Erhitzung von Metallen bis zum Schmelzpunkt benutzt. Solche Flachstrahlanordnungen sind den kreisförmig gebündelten Strahlen insofern überlegen, als sie ein Verdampferschiffchen auf eine gewisse Längsstrecke zu erhitzen gestatten. Diese Längsstrecken reichen indessen nicht aus, um breitere Bänder einwandfrei zu bedampfen.
Vor kurzem ist in der Patentanmeldung H 46998 VI b /48 b (deutsche Auslegeschrift 1199 097) eine Bedampfungseinrichtung vorgeschlagen worden, die Bedampfungsvorrichtung vorgeschlagen worden, die vorstehende Nachteile vermeidet und überraschend einfach aufgebaut ist. Das erwähnte Patent betrifft eine Vorrichtung zum Bedampfen breiter Bänder im Vakuum mittels Erhitzung des Verdampfungsgutes durch Elektronenstrahlen, die in Flachstrahlkanonen erzeugt werden, wobei zwei oder mehr Flachstrahlkanonen mit den zugehörigen Verdampfungstiegeln in einem Magnetfeld angeordnet sind, das durch gemeinsame Polschuhplatten erzeugt wird.
Die vorliegende Erfindung hat einen weiterenAusbau dieses Erfindungsgedankens zum Gegenstand. Sie ist gekennzeichnet dadurch, daß in der Vorrichtung nach Patentanmeldung H 46998 VI b / 48 b (deutsche Auslegeschrift 1199 097) jede Flachstrahlkanone mit dem zugehörigen Verdampfungstiegel zwischen kammartigen, ineinandergreifenden Vorsprüngen der gemeinsamen Polschuhplatten angeordnet ist. Die Verdampfungstiegel können in einer geraden Linie angeordnet sein, oder es kann statt dessen ein einziger langgestreckter Tiegel vorhanden sein.
Die besonderen Vorteile der Anordnung jeder Flachstrahlkanone mit dem zugehörigen Verdampfungstiegel zwischen kammartigen, ineinandergreifenden Vorsprüngen der gemeinsamen Polschuhplatten gemäß der Erfindung bestehen vor allem darin, daß man als einheitliches Bauteil einen großen Kammmagneten mit nur einer Spule verwenden kann und nicht jeden Teilabschnitt getrennt an einzelne Spulen anschließen muß. Hierdurch ist es möglich, die magnetische Erregung zu lokalisieren und ohne den großen Aufwand, wie er bei der Verwendung von einzelnen Polschuhplatten unvermeidbar ist, besonders wirtschaftlich die Verdampfer auch über mehrere Meter verteilt in der Vorrichtung unterzubringen. Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemäße Anordnung die Möglichkeit geschaffen, beide Seiten der Verdampfungstiegel für den Einbau und den Betrieb von Elektronenkanonen auszunutzen.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Ausführungsbeispiele besprochen, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen F i g. 1 A bis 1 C eine erfindungsgemäße Verdampfungsvorrichtung in Ansicht und Schnitt, F i g. 2 A und 2 B zwei Abwandlungen dieser Vorrichtung und F i g. 3 A und 3 B eine Einzelheit der kammartigen Vorsprünge in Ansicht und Schnitt.
Innerhalb einer evakuierbaren und zu öffnenden Bedampfungskammer, deren äußeres Gehäuse nicht dargestellt ist, befindet sich eine drehbare Rolle 1, über die ein zu bedampfendes Band 2 geführt und von einem ebenfalls nicht dargestellten Mechanismus transportiert bzw. ab- und aufgerollt wird. Unterhalb der Rolle 1 ist eine Anzahl von Verdampferschiffchen 4 angeordnet, wobei der Abstand der Schiffchen 4 von der Rolle 1 zweckmäßigerweise mindestens gleich dem Abstand der Schiffchen untereinander gewählt wird, um eine gleichmäßige Bedampfung des Bandes 2 über seine ganze Breite zu gewährleisten.
Neben den Schiffchen 4 sind Flachstrahlkanonen 5 angeordnet, deren flache Elektronenstrahlbündel 6 in Richtung auf die Rolle (in F i g. 1 B und 1 C also nach oben) austreten. Diese Bündel 6 werden durch das Magnetfeld H so abgelenkt, daß sie jeweils auf das der jeweiligen Kanone 5 benachbarte Schiffchen 4 fallen, das in ihm enthaltene Verdampfungsgut erhitzen und zum Verdampfen bringen.
Das Magnetfeld H wird durch zwei gemeinsame Polschuhplatten7 erzeugt, die aus weichmagnetischem Material bestehen und durch die stromdurchflossenen Spulen 8, die Magnetioche 9 und die Teiljoche 10 magnetisiert werden. Diese Teiljoche 10 können zur Erzeugung eines gleichmäßigen Feldes an verschiedenen Stellen und mit verschiedenem Querschnitt angeordnet sein.
Die gemeinsamen Polschuhplatten 7 tragen erfindungsgemäß kainmartige Vorsprünge 12, zwischen denen die Flachstrahlkanonen 5 mit den Verdampfungsschiffchen 4 angeordnet sind. Das MagnetfeldH und die Spannung (Geschwindigkeit in eV) der Elektronenstrahlbündel 6 werden jeweils so aufeinander abgestimmt, daß die Bündel in das benachbarte Schiffchen 4 fallen.
In weiterem Ausbau der Erfindung werden die Schiffchen 4 in einer geraden Reihe angeordnet, so daß sie der Rolle 1 gerade gegenüberstehen. Sie können auch durch ein einziges, entsprechend langes Schiffchen ersetzt werden, das sich dann vorteilhafterweise unterhalb der kammartigen Vorsprünge 12 erstreckt.
Zweckmäßig ist es, die gemeinsamen Polschuhplatten 7 nach F! g. 2 A dachförmig zur Achse der Vorrichtung zu neigen, wobei die Ansatzpunkte der Teiljoche 10 den größten Abstand haben. Es können aber auch die kammartigen Vorsprünge konisch ausgebildet sein. Es ergibt sich dann die in F ig. 2B dargestellte Form der Vorsprünge 13. Dann werden Schiffchen, die zwischen den Vorsprüngen angeordnet sind, der konischen Form entsprechend unter einem Winkel zur Achse der Anlage angeordnet.
Zweckmäßig ist es weiterhin, nach F i g. 3 A die Vorsprünge 12 mit abnehmbaren Platten 14 zu versehen, damit diese im Fall stärkerer Bedampfung leicht ausgewechselt werden können.
Um das Feld H noch weiterhin zu homogenisieren, oder/und das flache Elektronenstrahlbündel exakt zu führen, können nach den F i g. 3 A und 3 B kreisförmige Korrekturringe 15 zwischen den Vorsprüngen 12 angeordnet sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Vakuumbedampfen breiter Bänder, insbesondere mit Metallen, durch Erhitzen des Verdampfungsgutes mittels Elektronenstrahlen, die in mehreren hintereinander mit den dazugehörigen Verdampfungstiegeln in einem durch gemeinsame Polschuhplatten erzeugten Magnetfeld angeordneten Flachstrahlkanonen erzeugtsind, nachPatentanmeldungH46998VIb/ 48b (deutsche Auslegeschrift 1199097), dadurch gekennzeichnet, daß jede Flach-' strahlkanone (5) mit dem dazugehörigen Ver-# dampfungstiegel (4) zwischen kammartigen, ineinandergreifenden Vorsprüngen (12) der gemeinsamen Polschuhplatten (7) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-' kennzeichnet, daß die Polschuhplatten (7) sich über die Gesamtbreite des zu bedampfenden Bandes (2) erstrecken. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhplatten (7) dachförinig geneigt über der Achse der Anlage angeordnet und die Joche (10) an den am weitesten voneinander entfernten Punkten der Polschuhplatten angesetzt sind. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kammartigen Vorsprünge (13) konisch ausgebildet sind. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kammartigen Vorsprünge (12) Korrekturringe (15) tragen. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kammartigen Vorsprünge (12) auswechselbare flache Polschuhbleche (14) tragen. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Verdampfungstiegel (4) ein einziger langgestreckter Tiegel angeordnet ist.