DE1488935A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung eines definierten Impulsbetriebes fuer elektrische Glimmentladungsverfahren - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines definierten Impulsbetriebes fürelektrische Glimmentladungsverfahren ====-x==-xx==x=xa=xxxx=sx-a==@==-x=x=r x=-xxt3xxa=xsx;xxxxaa Glimmentladungsverfahren technischer Art, wie Diffusionsverfahren, Plasmachemie, Katodenzeratäubung usw., werden normalerweise mit Gleich- oder Wechselspannung kontinuierlich betrieben. Pür spezielle Verfahren, die durch eine möglichst hohe Ionisation oder hohe Abatäubungsrate begünstigt werden, ist die stoßweise Zuführung hoher elektrischer Energie von großem Vorteil. Solche impulsweise Zuführung elektrischer Energie zu Gasentladungsapparaturen ist bereits bekannt ..geworden. Es hat sich jedoch als notwendig erwiesen, ein Verfahren zu entwickeln, das genau definierte Impulse mit hoher Genauigkeit bei einfacher Bedienung und großer Betriebssicherheit im Dauerbetrieb garantiert. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung .zur Durchführung eines definierten Impulsbetriebes für elektrische Glimmentladungsverfahren technischer Art, wie Diffusionsverfahren, Plasmachemie, Katodenzeratäubung.usw. im Dauerbetrieb, welches sich dadurch auszeichnet, daß die Steuerung der Impulse durch eine digitale Schaltungseinrichtung über Thyratrons erfolgt und Überwachungsschaltungen für den Ablauf der Signale in der Digitalschaltung selbst und den Verlauf der elektriechen'Ströme durch die Thyratrone vorhanden sind.
• Vorzugsweise wird eine vergleichsweise hohe Impulsfrequenz und eine Überlagerung von Impulsen mit Gleichstromspeisung zur Anwendung gebracht.
• Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung den erfindungsgemäßen Verfahrens, die sich dadurch

  auszeichnet, dan die Energie kitpazitiv ges-cic: ert Wird,

  T.101-.ei dc,r Uber Thyratron® von der

  Quelle aufgeladen und auf die hast entladen Wird und

  das die 4 Thyratrons die Gitterimpulse von einer digi-

  talen Steuerung erhalten und mehrere Überwachungsschaltungen

  zur Kontrolle der Signale in der Digitalschaltung und auch

  zur Kontrolle des Stromverlaufs di.rch die Thyratrone zur

  Anwendung gelangen. Der Grund für die Verwendung von

  4 Thyratrone und die dazugehörige Steuerung liegt darin,

  daß dadurch die Impulse nicht nur bezüglich ihres Abstandes,

  sondern auch bezüglich ihrer Dauer definiert Bind. Die

  Impulse können nach einer vorgewählten Zeit-mit scharfer

  Flanke beendigt werden. Der Vorteil dieser Sehaltungeart ist,

  daß eine höhere Impulsfrequenz möglich ist und daß die Überla-

  gerung mit Gleichspannung möglich ist.

  Zur Erläuterung der Erfindung Wird im Einzelnen noch folgendes

  ausgeführt:

  Die Erfindung bringt den Vorteil genau definierter Impulse

  bezüglich Amplitude, Dauer und Abstand mit einer großen

  Variationsmöglichkeit dieser drei Größen. Die Impulsbreite

  ist definiert, indem der Impuls nach der vorgewählten Zeit

  durch Zünden des Thyratrone 2 (siehe Abbildung) beendet wird.

  Das Thyratron 2 wird seinerseito gelöscht durch Zünden des

  Thyratron$ 3, welches in einem periodisch :schwingenden Kreis

  liegt und damit selbst nach kurzer Zeit wieder löscht. Die

  Vorteile dieser Schaltungsart sind, daß die Impulsdauer

  definiert ist, daß eine höhere Impulsfrequenz möglich ist

  und daß die Überlagerung von Impulsen mit Gleichspannung

  ermöglicht wird. Die digitale Steuerung der Gitterimpulse ,

  . durch die 4 Thyratrone gestättet eine höhere Präzision.

  Vier Überwachungsschaltungen kontrollieren nicht nur den

  Ablauf der Signale.in der Digitalschaltung.selbst, sondern

  auch den Verlauf der Ströme durch die 4 Thyratrons. Diese

  Überwachungsschaltungen wirken so auf die Steuerung ein,

  daß auch ein unbeaufsichtigter Dauerbetrieb möglich ist.

  Die Abbildung zeigt eine beispielsweise Ausführung der

  Erfindung, und zwar bedeuten 1 bis 4 die Thyratrons,

  Der Kondensator 7 wird von der Spannungsquelle 5 über

  das Hauptschütz 18&das Thyratron 4 und die Widerstände 9

  aufgeladen. Der Auagangaimpuls auf die Last 6 wird gestartet

  ..durch einen positiven Gitterimpuls auf das Thyratron 1.

  Die Schutzwiderstände 10 verhindern bei Störungen einen

  zu hohen Nurzschlußetrom, gegebenenfalls können über die .

  Schütze 10 und 20 weitere Widerstände in den Kreis ge-

  schaltet werden. Nach der gewünschten Impulsdauer wird

  das Thyratron 2 gezündet, worauf die restliche Ladung

  über diesen Thyratron und den sehr kleinen Widerstand 11

  fließt. Der Impuls wird somit mit steiler Flanke beendet.

  Damit mit der wiederaufladung des Kondensatoie 7 rasch wieder

  begonnen werden kann und dabei trotzdem sichergestellt ist,

  daß das Thyratron 2 wieder sperrt, wird das Thyratron 2 ge-

  löscht durch Zünden des Thyratrona 3. Der Kondensator 8 ent-

  lädt sich über Induktivität 14 und die vergleichsweise

  kleinen Widerstände 1l und 12. Infolge des dadurch be-

  wirkten Spannungsabfalls über 11 wird die Anoden-

  spannung an Thyratron 2 negativ. ber Entladungskreis des

  Kondensators8 ist periodisch ausgelegt und dadurch selbst-

  löschend. Somit können über Thyratron 4 die Kondensatoren

  7 und 8 wieder aufgeladen werden. Die Meßpunkte 24 bis 31

  führen in die Überwachungsschaltungen. Die aus mehreren

  hundert Transistoren bestehende Schaltung zur Steuerung..

  der Impulse für die 4 Thyratrons kann in diesem Rahmen

  nicht beschrieben werden. Be geäugt hier der Hinweis,

  daß diese Schaltung den Impulsabstand und die Impulsdauer in weiten Grenzen variieren läßt und durch Auswertung der an den erwähnten Meßpunkten erscheinenden Spannungen die Vorgänge mit größter Betriebssicherheit überwacht und gegebenenfalls den Ablauf selbst korrigiert.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1.) Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines definierten Impulsbetriebes für elektrische Glimmentladungsverfahren technischer Art, wie Diffunsionsverfahren, Katodenzerstäubung, Plasmachemie im Dauerbetrieb, gekennzeichnet durch Steuerung der Impulse durch eine digitale Schaltung mittels Thyratrons zur Erreichung einer festen Impulsdauer mit scharfer hinterer Impulsflanke und Überwachungsschaltungen für den Ablauf der Signale in der Digitalschaltung und den Verlauf der ellktrischen Ströme. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung einer vergleichsweise hohen Impulsfrequenz und Überlagerung von Impulsen mit Gleichstromspeisung. 3.) Vorrichtung zur Ausübung dea Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von einem Speicherkondensator und 4 Thyratrons, welche derart geschaltet werden, daß der Ausgangsimpuls je eine wohldefinierte vordere und hintere Flanke hat und mehrere Überwachungsschaltungen zur Kontrolle der Signale in der Digitalschaltung selbst und des Stromverlaufs durch die Thyratrons.