Verfahren zur Vakuumverdampfung von Metallen, insbesondere Silber
Bei der Herstellung von Spiegelbelägen aus Silber durch Verdampfung im Hochvakuum
wird im allgemeinen als Verdampfungsquelle ein Schiffchen aus einem hochschmelzenden
Metall verwendet, das sich mit dem Silber nicht legiert; in ihm wird das Silber
aufgeschmolzen. und durch direktenStromd.urchgangbis auf dieVerda.mpfungste;mper(atur
erhitzt. Als Werkstoffe für das Schiffchen kommen neben den Metallen der Eisengruppe
vor allem die Metalle Wolfram, Molybdän und, Tantal in Betracht.Process for vacuum evaporation of metals, especially silver
In the production of mirror coatings from silver by evaporation in a high vacuum
a boat made from a high melting point is generally used as the evaporation source
Metal used that does not alloy with the silver; in him the silver becomes
melted. and through direct flow down to the exhaustion; mper (atur
heated. As materials for the boat come in addition to the metals of the iron group
especially the metals tungsten, molybdenum and tantalum.
Wird Silber in einem Schiffchen aus einem der drei genannten hochschmelzenden
Metalle erhitzt, dann zieht es sich unter der Wirkung seiner Oberflächenspannung
zu einem Tropfen zusammen, der wegen seines großen Querschnitts dem durchgehenden
Strom nur einen geringen Widerstand entgegensetzt. Infolgedessen muß das Schiffchen
in den nicht vom S@ilibertropfen bedeckten Bereichen bis nahe an den Schmelzpunkt
des Werkstoffes, aus dem es hergestellt ist, erhitzt werden, damit der Silbertropfen
selbst eine Temperatur erreicht, bei der die Verdampfungsbmeschwindigkeit genlugend
hoch Ist. Wenn man also eine schnelle Verdampfung des Silbers erreichen will, läuft
man Gefahr, daß das Schiffchen in der Nähe der Einspann-stell-,-durchschmilzt und
d!aßgegebenenfalls eine Verdampfung seines Werkstoffes eintritt.Is silver in a boat from one of the three above-mentioned high-melting points
Metals heated, then it pulls under the action of its surface tension
to a drop, which because of its large cross-section corresponds to the continuous
Current only offers a low resistance. As a result, the shuttle must
in the areas not covered by the silver droplet up to near the melting point
of the material from which it is made are heated to make the silver drop
even reaches a temperature at which the rate of evaporation is sufficient
is high. So if you want to achieve rapid evaporation of the silver, run
there is a risk that the boat will melt through in the vicinity of the clamping position and
if necessary, an evaporation of its material occurs.
Die vorliegende Erfindung ging deshalb von der Erkenntnis aus, daß
man zur raschem und betriebssicheren. Verdampfung des Silbers für eine gleichmäßige
Verteilung dieses Metalls im Schiffchen sorgen müsse. Zunächst wurde daran gedacht,
das Ziel zu erreichen, indem man die Verdampfungsquelle
kanneliert
oder wellblechförmig ausbildet; Voraussetzung ist hierbei, .daß die Verdampfungsquelle
genau horizontaq angeordnet ist.The present invention was therefore based on the knowledge that
quick and reliable. Evaporation of the silver for an even
Distribution of this metal in the boat must take care of. At first it was thought
achieve the goal by turning the evaporation source
fluted
or forms a corrugated sheet; The prerequisite here is that the evaporation source
exactly horizontaq is arranged.
Wesentlich einfacher und vorteilhafter wird' erfi:ndungggeinäß die
Aufgabe der raschen und betriebssicheren Verdampfung des Silbers dadurch :gelöst,
daß. man den Trägerwerkstoff aus einem hochschmellzenden Metall, wie Wolfram, der
von der Silberschmelze nicht .benetzt wird, durch eine chemische Von'be'handlung
benetzbar macht. Hierbei wird vor allem beachtet, .daß die fehlende Benetzung damit
in Zusammenhang steht, &ß sich das ,Silber mit dem hochsc'hmelzen.denr Metall
der Unterlage praktisch nicht legiert. Man legiert deshalb den Trägerwerkstoff vor
dem A.wfbrinigen des Silbers oberflächlich mit einem Metall, das auch mit Silber
legierbar Üt, und .dampft dann dieses Metall bis auf einen Anteil, der sich mit
dem Trägerwerkstoff legiert, restlos ab, bevor .dies zu verdampfende,Silber aufgebracht
wird.The invention is much simpler and more advantageous
Task of rapid and reliable evaporation of the silver by: solved,
that. the carrier material made of a high-melting metal such as tungsten, the
is not wetted by the molten silver, by means of a chemical treatment
makes wettable. It is particularly important to note that the lack of wetting with it
is connected, & ß the, silver with the high melting metal
the base practically not alloyed. The carrier material is therefore pre-alloyed
to wash the silver superficially with a metal, which is also with silver
alloyable Üt, and then this metal vaporizes except for a portion that is with
Alloyed with the carrier material, completely removed before the silver to be evaporated is applied
will.
Bei Verwendung von Wüll£ram als Trägerwerkstoff für das Silber wird
.beispielsweise Aluminium benutzt. Von dem aufgeschmo-l,zenen Aluminium legiert
sich ein geringer Teil mit dem Wolfram, der überschüssige Teil wird restlos abgedampft.
Wird auf die so vorbehandelte Ver.dampfungsquelle Silber aufgeschmolzen, so beobachtet
man, daß nun die ganze Verdampfungsquelle, soweit sie von Aluminium benetzt war,
auch von Silber 131enetzt wird: Die Erfindung löst also in einfacher Weise die Aufgabe,
eine besonders gleichmäßige Verteilung und 4amit auch gleichmäßige Behezung des
Silbers bei der Verdampfung zu erreichen; ohne daß eine Überhitzung des Trägerwerkstoffes
notwendig ist. Man hat also ,die Möglichkeit; das Silber rasch zu verdampifen, ohne
irgendwelche Störung befürchten zu :müssen. Da durch eine schnelle Verdampifung
dieWahrscheinlichkeit fürZusammenstöße zwischen den Silberatomen --und- den Restgasen
im Vakuum kessel wesentlich herabgesetzt wird, ergibt sich bei der Herstellung von
Silberspiegeln nach dem neuen Verfahren eine wesentliche Verbesserung der Güte der
.Spiegel sowohl im Reflektionstvermögen als auch in Haltefestigkeit lauf der Unterlage.When using Wüll £ ram as a carrier material for the silver
For example, aluminum is used. Alloyed by the molten aluminum
a small part with the tungsten, the excess part is completely evaporated.
If silver is melted onto the evaporation source which has been pretreated in this way, this is observed
one that now the whole evaporation source, as far as it was wetted by aluminum,
is also wetted by silver: The invention thus solves the problem in a simple manner,
a particularly even distribution and therefore also even heating of the
To achieve silver in the evaporation; without overheating of the carrier material
necessary is. So you have the possibility; to evaporate the silver quickly without
to fear any disturbance: must. Because by rapid evaporation
the probability of collisions between the silver atoms - and - the residual gases
is significantly reduced in the vacuum boiler, results in the production of
Silver mirrors according to the new process significantly improve the quality of the
.Mirror both in the reflectivity and in the holding strength of the base.
Der Erfindungsgedanke läßt sich in. der gleichen: Weise auch ibei
der Verdampfung anderer Metalle, deren,Schmelze ebenfalls den. Trägerwerkstoff nicht
benetzt Hauswerten, beispielsweise bei der Verdampfung von Kup'fier aus einem Wolframschiffchen.
Auch hier wird durch eine chemische Vor-M'handl:ung der Trägerwerkstoff für das
zu verdampfende Metall benetzbär gemacht, varzugsweise, indem man .den Trägerwerkstoff
oberfläcbilich mit einem Metall legiert, das auch mit dem zu verdampfenden Metall
legierbar ist; .und dieses Metalldarm his auf .den Anteil, der sich mit dem Trägerwerkstoff
legiert hat, restlos verdampft, bevor das zu verdampfende Metall aufgebracht wird.The idea of the invention can be expressed in the same way
the evaporation of other metals, their, melt also the. Carrier material not
wets house values, for example when vaporizing Kup'fier from a tungsten boat.
Here, too, the carrier material for the
The metal to be vaporized is made wettable, preferably by .the carrier material
Alloyed on the surface with a metal that is also alloyed with the metal to be evaporated
is alloyable; .and this metal casing up to .the part that is with the carrier material
has alloyed, evaporated completely before the metal to be evaporated is applied.