RU2344508C1 - High-precision vacuum device and method of its production - Google Patents
High-precision vacuum device and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344508C1 RU2344508C1 RU2007111053/28A RU2007111053A RU2344508C1 RU 2344508 C1 RU2344508 C1 RU 2344508C1 RU 2007111053/28 A RU2007111053/28 A RU 2007111053/28A RU 2007111053 A RU2007111053 A RU 2007111053A RU 2344508 C1 RU2344508 C1 RU 2344508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- petals
- contact
- current
- elastic
- ceramic plate
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области радио- и электротехники и может быть использовано в авиаприборостроении.The present invention relates to the field of radio and electrical engineering and can be used in aircraft instrumentation.
Известна высокотемпературная электроизоляционная колодка для коммутации электрических цепей в условиях воздействия высоких температур, принятая в качестве аналога [1].Known high-temperature electrical insulation block for switching electrical circuits under conditions of high temperatures, adopted as an analogue [1].
Известная колодка содержит корпус (манжету), керамический изолятор с отверстиями, жесткие контактные штыри (выводы) с резьбой для подключения проводников. Керамический изолятор установлен в корпус, а контактные штыри установлены в отверстия изолятора, коммутирующие проводники зафиксированы гайкой на штырях.Known block contains a housing (cuff), a ceramic insulator with holes, hard contact pins (leads) with thread for connecting conductors. The ceramic insulator is installed in the housing, and the contact pins are installed in the holes of the insulator, the switching conductors are fixed with a nut on the pins.
Основной недостаток известной колодки состоит в том, что изолятор в корпусе и штыри в отверстиях изолятора не загерметизированы, что не позволяет использовать колодку для коммутации электрических цепей объектов, находящихся внутри загерметизированного объема, в частности внутри высоковакуумных приборов. Кроме того, торцы штырей расположены в одной плоскости, что не позволяет их использовать для коммутации таких объектов, как плоские контактные площадки, расположенные на разной высоте относительно друг друга. В случае использования колодки в качестве вилки при ограниченном количестве штырей процесс сборки колодки с ответной частью (например, розеткой коммутируемого объекта) не сложен, а если количество штырей возрастает и одновременно накапливается за счет погрешностей при изготовлении суммарная непараллельность штырей по отношению друг к другу и отверстий в ответной части коммутируемого объекта, то процесс сборки существенно усложняется. Также известная колодка не содержит таких конструкционных элементов, как экраны, обеспечивающих при ее использовании в приборах помехозащищенность коммутируемых сигналов.The main disadvantage of the known block is that the insulator in the case and the pins in the holes of the insulator are not sealed, which does not allow the block to be used for switching electrical circuits of objects inside a sealed volume, in particular inside high-vacuum devices. In addition, the ends of the pins are located in the same plane, which does not allow them to be used for switching objects such as flat pads located at different heights relative to each other. In the case of using a block as a fork with a limited number of pins, the assembly process of a block with a mating part (for example, a socket of a switched object) is not complicated, and if the number of pins increases and simultaneously accumulates due to manufacturing errors, the total non-parallelism of the pins with respect to each other and holes in the reciprocal part of the switched object, the assembly process is significantly complicated. Also, the well-known block does not contain such structural elements as screens that ensure, when it is used in devices, noise immunity of switched signals.
Известна конструкция герметичной колодки выводов [2], принятая в качестве прототипа колодки, которая содержит керамическую пластину с металлическими выводами (гермовыводами), герметично заделанными в тело пластины, и металлизацией в месте контакта с корпусом (манжетой), выводы расположены на поверхности керамической пластины, нанесены методом толстопленочной технологии и покрыты изолирующим слоем стекла. На слой стекла нанесен слой металлизации (или полуды) для герметизации пайкой колодки и корпуса.A known design of a sealed terminal block [2], adopted as a prototype of the block, which contains a ceramic plate with metal leads (hermetic leads), hermetically sealed in the body of the plate, and metallization in place of contact with the body (cuff), the findings are located on the surface of the ceramic plate, applied by the method of thick-film technology and coated with an insulating layer of glass. A layer of metallization (or half moon) is applied to the glass layer for sealing by soldering the pads and the body.
Основной недостаток известной колодки заключается в том, что колодка не может быть использована для коммутации электрических цепей объектов, работающих при температурах выше 200°С. Токоведущие элементы в виде плоских металлических проводников (выводов) изготовлены по толстопленочной технологии, а она, как правило, предполагает использование в качестве напыляемого материала чистых металлов, таких как медь, хром и им подобных, термические коэффициенты линейного расширения у которых в ~3÷4 раза выше, чем у керамики или стекла. Поэтому при нагреве известной колодки до температур выше 200°С происходит механическое разрушение выводов с обрывом электрической связи. Кроме того, торцы выводов расположены на колодке на одном уровне, что не позволяет ее использовать для коммутации таких объектов в ответной части, как плоские контактные площадки, расположенные на разной высоте относительно друг друга. Несмотря на наличие слоя металлизации, который может быть использован в качестве экрана для группы напыленных выводов, отдельно каждый вывод не содержит такого конструкционного элемента, как экран, отсутствие которого снижает помехозащищенность коммутируемых сигналов.The main disadvantage of the known blocks is that the block cannot be used for switching electrical circuits of objects operating at temperatures above 200 ° C. Current-carrying elements in the form of flat metal conductors (leads) are made using thick-film technology, and it, as a rule, involves the use of pure metals as a sprayed material, such as copper, chromium and the like, whose thermal linear expansion coefficients are ~ 3 ÷ 4 times higher than ceramics or glass. Therefore, when a well-known block is heated to temperatures above 200 ° C, the mechanical destruction of the terminals occurs with a break in the electrical connection. In addition, the ends of the terminals are located on the block at the same level, which does not allow it to be used for switching such objects in the counterpart as flat contact pads located at different heights relative to each other. Despite the presence of a metallization layer that can be used as a screen for a group of sprayed terminals, each terminal separately does not contain such a structural element as a screen, the absence of which reduces the noise immunity of the switched signals.
Известен способ изготовления герметичных узлов, принятый в качестве аналога способа [3]. Согласно аналогу в качестве изолятора применяют стекло. Способ включает изготовление металлической арматуры, приготовление шихты и получение стеклянной заготовки по порошковой технологии, сборку узла в приспособлении, нагрев в печи до температуры образования спая (более 800°С), выдержку и охлаждение металлостеклянного узла.A known method of manufacturing a sealed units, adopted as an analog of the method [3]. According to the analogue, glass is used as an insulator. The method includes the manufacture of metal reinforcement, the preparation of the charge and obtaining a glass billet using powder technology, the assembly of the assembly in the fixture, heating in the furnace to the junction temperature (more than 800 ° C), holding and cooling the metal-glass assembly.
Основной недостаток известного способа заключается в том, что в качестве изолирующего материала используют стекло, для которого характерны невысокая механическая прочность и низкие электрические свойства, особенно в области высоких частот [4]. Вследствие чего усложняется технология изготовления и ограничиваются области применения герметичных узлов.The main disadvantage of this method is that glass is used as an insulating material, which is characterized by low mechanical strength and low electrical properties, especially in the high frequency region [4]. As a result, manufacturing technology is complicated and the scope of application of sealed units is limited.
Известна технология изготовления герметичной колодки выводов, описанная в [2] и принятая в качестве прототипа способа.A known technology for the manufacture of sealed pads, described in [2] and adopted as a prototype of the method.
Согласно прототипу процесс изготовления герметичной колодки заключается в изготовлении керамической пластины, изготовлении токоведущих элементов (гермовыводов) и их герметизации по толстопленочной технологии и герметизации колодки с корпусом (манжетой) низкотемпературной пайкой через слой металлизации или полуды.According to the prototype, the manufacturing process of an airtight shoe consists in the manufacture of a ceramic plate, the manufacture of current-carrying elements (pressure leads) and their sealing using thick-film technology and sealing the shoe with a body (sleeve) by low-temperature soldering through a metallization layer or half-metal.
Основной недостаток известной технологии состоит в том, что область применения изготовленной по этой технологии колодки ограничена относительно невысокими температурами (не более 200°С) и низкими степенями вакуумирования (>10-3 мм рт. ст.). Это обусловлено тем, что, во-первых, для формирования токоведущего элемента используют толстопленочную технологию и напыляют, как правило, чистый металл, температурный коэффициент линейного расширения которого сложнее, по сравнению со сплавом, согласовать с температурным коэффициентом линейного расширения подложки (керамики), что приводит к низкой термостойкости токоведущего элемента, а, во-вторых, для герметизации используют технологию низкотемпературной пайки, что исключает возможность высокотемпературного обезгаживания изделия. Кроме того, изделия, полученные по толстопленочной технологии имеют развитую остаточную пористость, что существенно сказывается на газовыделении, усложняя процесс обезгаживания. Поэтому для высоковакуумных приборов с остаточным давлением <10-7 мм рт. ст. и с температурой обезгаживания деталей и узлов, превышающей 200°С, данная технология не применима.The main disadvantage of the known technology is that the field of application of the blocks made using this technology is limited by relatively low temperatures (not more than 200 ° C) and low degrees of evacuation (> 10 -3 mm Hg). This is due to the fact that, firstly, thick-film technology is used to form a current-carrying element and, as a rule, pure metal is sprayed, the temperature coefficient of linear expansion of which is more difficult, in comparison with the alloy, to be matched with the temperature coefficient of linear expansion of the substrate (ceramic), which leads to low heat resistance of the current-carrying element, and, secondly, low-temperature brazing technology is used for sealing, which eliminates the possibility of high-temperature degassing of the product. In addition, products obtained by thick-film technology have developed residual porosity, which significantly affects the gas evolution, complicating the process of degassing. Therefore, for high-vacuum devices with a residual pressure <10 -7 mm RT. Art. and with a degassing temperature of parts and assemblies in excess of 200 ° C, this technology is not applicable.
Основная задача предлагаемого изобретения заключается в создании конструкции коммутирующего узла - герметичной колодки для прецизионного высоковакуумного прибора и способа ее изготовления.The main objective of the invention is to create the design of the switching node - a sealed block for a precision high-vacuum device and a method for its manufacture.
Техническим результатом является повышение качества и обеспечение высокого уровня технологических и эксплуатационных свойств коммутирующего узла - герметичной колодки для прецизионного высоковакуумного прибора.The technical result is to improve the quality and ensure a high level of technological and operational properties of the switching unit - an airtight shoe for a precision high-vacuum device.
Указанный результат достигается тем, что в герметичной колодке прецизионного высоковакуумного прибора одиночные и коаксиальные гермовыводы выполнены сварными, при этом одиночные гермовыводы содержат жесткие токоведущие контактные удлинители с плоским фланцем, а коаксиальные гермовыводы содержат упругие токоведущие контактные удлинители, установленные на стержни и сгруппированные на поверхности керамической пластины в ряды с разностью высоты верхних точек упругих токоведущих контактных удлинителей между первым и каждым последующим рядом h, определяемой по соотношениюThis result is achieved by the fact that in a sealed block of a precision high-vacuum device, single and coaxial pressure leads are made welded, while single pressure leads contain rigid current-carrying contact extensions with a flat flange, and coaxial pressure leads contain elastic current-carrying contact extensions mounted on rods and grouped on the surface of a ceramic plate in rows with the height difference of the upper points of the elastic current-carrying contact extension cords between the first and each subsequent they close h, defined by the ratio
h=l·sinα,h = l
где l - расстояние между первым и каждым последующим рядом,where l is the distance between the first and each subsequent row,
α - угол наклона плоскости касания верхних точек упругих токоведущих контактных удлинителей к плоскости керамической пластины,α is the angle of inclination of the plane of contact of the upper points of the elastic conductive contact extenders to the plane of the ceramic plate,
и установленные на экраны цилиндрические удлиняющие втулки с лепестками на обоих торцах, причем на нижнем торце лепестки изогнуты по радиусу на угол 90° в направлении от оси симметрии втулки и в центре каждого лепестка выполнена пуклевка, а на верхнем торце лепестки последовательно изогнуты два раза по радиусу на угол 90° в направлении к оси симметрии втулки.and cylindrical extension sleeves mounted on the screens with petals at both ends, the petals being bent at a 90 ° radius on the lower end in the direction from the axis of symmetry of the sleeve and a marking was made at the center of each petal, and the petals were successively bent twice radially at the upper end at an angle of 90 ° in the direction of the axis of symmetry of the sleeve.
В части способа указанный результат достигается тем, что одиночные и коаксиальные гермовыводы удлиняют, для чего изготавливают жесткие токоведущие контактные удлинители с плоским фланцем, упругие токоведущие контактные удлинители и цилиндрические удлиняющие втулки с лепестками на нижнем и верхнем торцах, причем на нижнем торце из лепестков формируют фланец, для чего лепестки отгибают по радиусу на угол 90° в направлении от оси симметрии втулки и выполняют пуклевку на каждом из лепестков, а на верхнем торце из лепестков формируют упругий контакт, для чего лепестки последовательно два раза сгибают по радиусу на угол 90° в направлении к оси симметрии втулки, при этом жесткие токоведущие контактные удлинители устанавливают на стержни одиночных гермовыводов и сваривают импульсной лазерной сваркой, упругие токоведущие контактные удлинители устанавливают на стержни коаксиальных гермовыводов и группируют на поверхности керамической пластины в ряды с разностью высоты верхних точек упругих токоведущих контактных удлинителей между первым и каждым последующим рядом h, которую определяют по соотношениюIn terms of the method, the specified result is achieved by the fact that single and coaxial pressure leads extend, for which they produce rigid current-carrying contact extension cords with a flat flange, elastic current-carrying contact extension cords and cylindrical extension bushings with petals on the lower and upper ends, and form a flange on the lower end of the petals For this, the petals are bent radially through an angle of 90 ° in the direction from the axis of symmetry of the sleeve and they are puppeted on each of the petals, and they are formed elastically on the upper end of the petals contact, for which the petals are successively bent twice radially through an angle of 90 ° in the direction of the axis of symmetry of the sleeve, while rigid current-carrying contact extension cords are installed on the rods of single pressure leads and welded by pulsed laser welding, elastic current-carrying contact extension wires are installed on the rods of coaxial pressure leads and group on the surface of the ceramic plate in rows with the height difference of the upper points of the elastic current-carrying contact extension cords between the first and each subsequent row h, which determined by the ratio of
h=l·sinα,h = l
где l - расстояние между первым и каждым последующим рядом,where l is the distance between the first and each subsequent row,
α - угол наклона плоскости касания верхних точек упругих токоведущих контактных удлинителей к плоскости керамической пластины,α is the angle of inclination of the plane of contact of the upper points of the elastic conductive contact extenders to the plane of the ceramic plate,
и приваривают импульсной лазерной сваркой, а цилиндрические удлиняющие втулки устанавливают на экраны коаксиальных гермовыводов и приваривают импульсной лазерной сваркой к фланцу экрана, совмещая перекрестие окуляра сварочной установки с центром пуклевки на лепестке.and welded by pulsed laser welding, and cylindrical extension sleeves are mounted on the screens of coaxial pressure leads and pulsed by laser welding to the screen flange, combining the crosshair of the welding machine eyepiece with the center of the marking on the petal.
На фиг.1, 2 и 3 показана конструкция заявленной герметичной колодки для прецизионного высоковакуумного прибора. По отношению к той части, не показанной на фигурах, конструкции прецизионного высоковакуумного прибора, назовем ее ответной частью, в которую должна быть установлена колодка и с узлами которой колодка должна обеспечить надежное контактирование, колодка имеет внешнюю и внутреннюю части: на фиг.1 показана внутренняя часть, на фиг.2 внутренняя часть расположена выше оси С-С, а внешняя часть расположена ниже оси С-С, на фиг.3 показан разрез лепестка 12 с пуклевкой 13. Колодка включает керамический изолятор (пластину) 1, манжету 2 и одиночные 3 и коаксиальные 4 гермовыводы. Манжета 2, одиночные 3 и коаксиальные 4 гермовыводы герметично спаяны с керамической пластиной 1. Одиночные гермовыводы состоят из стержней 3 и жестких токоведущих контактных удлинителей 5 с плоским фланцем и золотым покрытием 6 на поверхности фланца. Коаксиальные гермовыводы содержат центральный стержень 4, керамический изолятор 7, экран (манжету) 8, упругий токоведущий контактный удлинитель 9 и цилиндрическую удлиняющую втулку 10. Упругие токоведущие контактные удлинители 9 сгруппированы в ряды и установлены таким образом, что плоскость касания верхних точек наклонена к плоскости керамической пластины 1 колодки под некоторым углом α. Т.е. каждый последующий ряд контактных удлинителей 9 установлен ниже (или выше) первого ряда контактных удлинителей 9 на величину h, определяемую какFigure 1, 2 and 3 shows the design of the claimed airtight pads for precision high-vacuum device. In relation to that part, not shown in the figures, of the construction of a precision high-vacuum device, we will call it the counterpart, in which the block must be installed and with the nodes of which the block must ensure reliable contact, the block has external and internal parts: Fig. 1 shows the internal part, in figure 2 the inner part is located above the axis C-C, and the outer part is located below the axis C-C, figure 3 shows a section of the
h=l·sinα,h = l
где l - расстояние между первым и каждым последующим рядом,where l is the distance between the first and each subsequent row,
α - угол наклона плоскости касания верхних точек упругих токоведущих контактных удлинителей к плоскости керамической пластины.α is the angle of inclination of the plane of contact of the upper points of the elastic current-carrying contact extension cords to the plane of the ceramic plate.
Экспериментально определено, что для характерных габаритов (диаметров) колодки, не превышающих ~80÷100 мм, оптимальным является диапазон углов 
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Основное назначение герметичной колодки заключается в обеспечении высокого вакуума внутри прибора и электрических связей между элементами конструкции внутри высоковакуумного прибора и внешними устройствами (не показаны), подключаемыми для подачи электропитания и обработки электрических сигналов прибора. Исходя из этого полностью смонтированная колодка - это герметичный узел с натеканием ~5·10-11 л·мм рт. ст./с и возможностью обезгаживания при температуре выше 300°С. Одиночные 3 и коаксиальные 4 выводы колодки - электропроводящие элементы конструкции и при подаче на каждый из них рабочего потенциала в электрической цепи измерительным прибором фиксируется протекание электрического тока. А между собой и между манжетой одиночные и коаксиальные выводы колодки обеспечивают бесконечно большое сопротивление (~500 МОм). Проверка работоспособности герметичной колодки происходит при ее сборке с ответной частью прибора. В процессе сборки герметичная колодка своей внутренней частью должна быть установлена в ответную часть прибора с гнездами и контактными площадками, и манжета 2 своей внешней частью должна быть герметично сварена с корпусом прибора. Жесткие токоведущие контактные удлинители 5 обеспечивают контакт с поверхностью подпружиненных контактных площадок ответной части внутри прибора, а упругие токоведущие контактные удлинители 9 должны быть вставлены в соединительные гнезда. При этом вначале с ответной частью (гнездами) центрируют упругие токоведущие контактные удлинители 9, соблюдая следующую последовательность: вначале обеспечивают касание и сближение с гнездом контактного удлинителя 9, находящегося в 1-м ряду, затем удлинителей 2-го ряда и 3-го ряда. Наличие разной высоты между рядами контактных удлинителей 9 существенно упрощает сборку колодки с ответной частью, т.к. торцы гнезд в ответной части расположены в одной плоскости. Упругие токоведущие контактные удлинители 9, установленные в гнезда, обеспечивают электрический контакт с внутренней поверхностью гнезда, а с внешней поверхностью гнезда электрический контакт обеспечивается с помощью лепестков 14 цилиндрических удлиняющих втулок 10. Как только все упругие токоведущие контактные удлинители 9 займут свое место в гнездах, жесткие токоведущие контактные удлинители 5 соприкоснутся и подожмут подпружиненные торцы контактных площадок ответной части при дальнейшем сближении колодки. После сборки выполняется проверка электрических цепей, для чего к одиночным и коаксиальным гермовыводам с внешней стороны колодки подсоединяют соответствующие разъемы.The main purpose of a sealed pad is to provide high vacuum inside the device and electrical connections between structural elements inside the high-vacuum device and external devices (not shown) that are connected to supply power and process the electrical signals of the device. Based on this, a fully mounted block is a sealed unit with leakage of ~ 5 · 10 -11 l · mm RT. Art./s and the possibility of degassing at temperatures above 300 ° C. Single 3 and coaxial 4 conclusions of the block are electrically conductive structural elements and when a working potential is applied to each of them in the electric circuit, the flow of electric current is recorded by the measuring device. And between each other and between the cuff, the single and coaxial terminals of the pads provide infinitely large resistance (~ 500 MΩ). The performance check of the sealed pad occurs during its assembly with the reciprocal part of the device. During assembly, the airtight shoe with its inner part must be installed in the reciprocal part of the device with sockets and contact pads, and the
Количество рядов контактных удлинителей, как и количество гермовыводов с токоведущими удлинителями, зависит от конструкции прибора и подсоединения требуемых электрических связей (каналов).The number of rows of contact extension cords, as well as the number of pressure leads with current-carrying extension cords, depends on the design of the device and the connection of the required electrical connections (channels).
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
Способ осуществляют следующим образом. Методами механической обработки (точение, фрезерование) и эррозионной обработки изготавливали арматуру: стержни для одиночных гермовыводов 3 и стержни с втулками для коаксиальных гермовыводов 4, для последних керамический изолятор изготавливали с помощью шликерного литья, после чего проверяли их герметичность. С помощью шликерного литья получали керамический изолятор (пластину) колодки 1 с отверстиями под гермовыводы 3 и 4. Затем керамическую пластину 1 собирали в сборочном приспособлении с манжетой 2, одиночными 3 и коаксиальными 4 гермовыводами и выполняли высокотемпературную пайку серебросодержащими припоями и стеклоцементом. Полученную колодку проверяли на герметичность. Далее методами механической обработки, штамповки, формовки изготавливали арматуру токоведущих контактных удлинителей: жесткие токоведущие контактные удлинители 5 с плоским фланцем, упругие токоведущие контактные удлинители 9, удлиняющие втулки 10 с лепестками 12 и 14 на торцах (по три лепестка на каждом торце), переходные втулки 11. На поверхность жестких токоведущих контактных удлинителей 5 наносили золотое покрытие толщиной 1÷3 мкм (гальваническим способом или с помощью вакуумного напыления). Гибкой формовали лепестки 12 и 14 на торцах удлиняющих втулок 10. Лепестки 12 на нижнем торце отгибали по радиусу в направлении от оси симметрии втулки 10 на угол 90° и штамповкой выполняли на лепестках 12 пуклевку 13 глубиной 0,1÷0,2 мм и диаметром 0,35÷0,50 мм. Глубина и диаметр пуклевки подобраны опытным путем и согласованы с параметрами импульсной лазерной сварки (длина волны излучения 1,06 мкм, длительность импульса ~3 мс, энергия в импульсе ~5 Дж, диаметр пятна нагрева ~0,4 мм) таким образом, чтобы при сварке пуклевка была полностью расплавлена. Верхние лепестки 14 дважды последовательно отгибали по радиусу на угол 90° внутрь втулки к ее оси симметрии. Из проволоки гибкой формовали упругие контактные удлинители 9 и сваривали их контактной сваркой с переходной втулкой 11. Далее выполняли сборку и монтаж изготовленной арматуры с колодкой. Упругие контактные удлинители 9 группировали в ряды, устанавливали на стержни и сваривали импульсной лазерной сваркой, начиная с 1-го ряда и обеспечивая с помощью приспособления снижение высоты в каждом последующем ряду на величину h, которую определяли по соотношениюThe method is as follows. By the methods of mechanical processing (turning, milling) and erosion treatment, the reinforcement was manufactured: rods for single pressure leads 3 and rods with bushings for coaxial pressure leads 4, for the latter, the ceramic insulator was made using slip casting, after which their tightness was checked. Using slip casting, a ceramic insulator (plate) of block 1 with openings for pressure leads 3 and 4 was obtained. Then, ceramic plate 1 was assembled in an assembly fixture with
h=l·sinα,h = l
где l - расстояние между первым и каждым последующим рядом,where l is the distance between the first and each subsequent row,
α - угол наклона плоскости касания верхних точек упругих токоведущих контактных удлинителей к плоскости керамической пластины, определяемый экспериментально, составлял величину α~5÷10°.α is the angle of inclination of the plane of contact of the upper points of the elastic current-carrying contact extenders to the plane of the ceramic plate, determined experimentally, was α ~ 5 ÷ 10 °.
Далее на фланец экрана 8 устанавливали удлиняющие втулки 10 и сваривали импульсной лазерной сваркой, фокусируя излучение на пуклевку 13. После чего на одиночный гермовывод 3 устанавливали жесткий токоведущий контактный удлинитель 5 и импульсной лазерной сваркой сваривали друг с другом. Применение импульсной лазерной сварки позволило значительно уменьшить загрязнения свариваемых поверхностей и упростить последующую промывку. Изготовленную колодку подсоединяли к течеискателю и проверяли на герметичность, после чего проверяли электрические параметры и годную колодку отправляли на сборку прибора.Next,
Пример выполнения способа.An example of the method.
С помощью шликерного литья, включающего приготовление шихты (состав ВК-94-1), литье, отжиг, шлифование и пайку были изготовлены керамический изолятор (пластина) колодки 1 и коаксиальные выводы 4. Готовили арматуру для одиночных 3 и коаксиальных 4 гермовыводов: из проволоки (сплав МР47ВА) нарезали стержни, из ленты (сплав 29НК) давлением получали экраны 8, манжету 2. С помощью серебросодержащего припоя и стеклоцемента проводили высокотемпературную пайку арматуры и втулок (для коаксиальных выводов) и арматуры и коаксиальных выводов с керамической пластиной.Using slip casting, including the preparation of a charge (composition VK-94-1), casting, annealing, grinding and soldering, a ceramic insulator (plate) of block 1 and
Далее методами механической обработки, штамповки, формовки изготавливали арматуру для токоведущих контактных удлинителей: жесткие токоведущие контактные удлинители 5 выполняли с плоским фланцем, на поверхность которых гальваническим способом наносили золотое покрытие толщиной (1÷3) мкм (покрытие можно также наносить с помощью вакуумного напыления); гибкой формовали упругие токоведущие контактные удлинители 9. С помощью токарной обработки изготавливали переходные втулки 11 и удлиняющие втулки 10, на торцах последних с помощью эррозионной обработки выполняли лепестки 12 и 14 (по три лепестка на каждом торце). Лепестки формовали гибкой: на нижнем торце отгибали по радиусу в направлении от оси симметрии втулки 10 на угол 90° и фасонной штамповкой выполняли на них пуклевку 13 глубиной (0,1÷0,2) мм и диаметром (0,35÷0,50) мм. Верхние лепестки 14 дважды последовательно отгибали по радиусу на угол 90° внутрь втулки к ее оси симметрии. Сваривали контактной сваркой упругие токоведущие контактные удлинители 9 с переходной втулкой 11. Далее выполняли сборку и монтаж изготовленной арматуры с колодкой. Упругие контактные удлинители 9 группировали в ряды и, начиная с 1-го ряда, устанавливали на стержни, обеспечивая одновременно с помощью приспособления снижение высоты в каждом последующем ряду относительно первого ряда на величину h=l·sinα, что составляло относительно первого ряда: ~(1,6÷3,2) мм для второго ряда и ~(3,2÷6,4) мм для третьего ряда и сваривали импульсной лазерной сваркой. Далее на фланец экрана 8 устанавливали удлиняющие втулки 10, которые выставляли в угловом положении, ориентируя один из лепестков 14 в направлении по радиусу к оси симметрии втулки 10, и сваривали импульсной лазерной сваркой, излучение при этом фокусировали на пуклевку 13. После чего на одиночный гермовывод 3 устанавливали жесткий токоведущий контактный удлинитель 5 и импульсной лазерной сваркой сваривали друг с другом. Смонтированную колодку подсоединяли к течеискателю и проверяли на герметичность методом обдува на гелиевом течеискателе. Степень натекания при проверке составляла величину ~6·10-11 л·мм рт. ст./с, что соответствовало требованиям документации. Герметичную колодку проверяли по электрическим параметрам: наличие электрической проводимости в контактах, электрическое сопротивление изоляции между контактами. Все проверки показывали, что колодка соответствовала требованиям конструкторской документации, которые предъявляются к коммутирующим узлам высоковакуумных прецизионных приборов. После этого колодку обезгаживали и отправляли на сборку с ответной частью прибора.Further, reinforcement for current-carrying contact extension cords was made by machining, stamping, and molding methods: rigid current-carrying contact extension cords 5 were made with a flat flange, the surface of which was plated with a gold coating (1 ÷ 3) microns thick (the coating can also be applied by vacuum spraying) ; flexible current-carrying contact extension cords were molded flexible 9.
Таким образом, заявленная конструкция герметичной колодки и способ ее изготовления обеспечивают выполнение конструкторских и технологических требований, предъявляемых к герметичным коммутирующим узлам прецизионных высоковакуумных приборов.Thus, the claimed design of the sealed pad and the method of its manufacture ensure the fulfillment of design and technological requirements for sealed switching nodes of precision high-vacuum devices.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. №1464229 4H01R 9/24, заявка №4167467/24 от 23.12.86 г. БИ №9, 1989 г., с.236.1. A.S. No. 1464229
2. А.с. №1709427 5H01J 23/48, заявка №4779787/21 от 21.01.90 г. БИ №4, 1992 г., с.217.2. A.S. No. 1709427 5H01J 23/48, application No. 4777787/21 dated 01.21.90, BI No. 4, 1992, p. 217.
3. А.с. №1661158 5С03С 27/33, заявка №4426615/33 от 11.04.88. БИ №25, 1991 г., с.88.3. A.S. No. 1661158 5C03C 27/33, application No. 4426615/33 dated 11.04.88. BI No. 25, 1991, p.88.
4. Я. Грошовский. Техника высокого вакуума. М., Мир, 1975 г., с.481.4. Y. Groshovsky. High vacuum technique. M., Mir, 1975, p. 481.
Claims (2)
где l - расстояние между первым и каждым последующим рядом,
α - угол наклона плоскости касания верхних точек упругих токоведущих контактных удлинителей к плоскости керамической пластины,
и установленные на экраны цилиндрические удлиняющие втулки с лепестками на обоих торцах, причем на нижнем торце лепестки изогнуты по радиусу на угол 90° в направлении от оси симметрии втулки и в центре каждого лепестка выполнена пуклевка, а на верхнем торце лепестки последовательно изогнуты два раза по радиусу на угол 90° в направлении к оси симметрии втулки.1. A sealed block of a precision high-vacuum device containing a ceramic plate with single and coaxial cable glands and a cuff, characterized in that the single and coaxial cable glands are welded, while the single cable glands contain rigid current-carrying contact extension cords with a flat flange, and coaxial cable glands extenders mounted on rods and grouped on the surface of the ceramic plate in rows with a height difference of the upper elastic points x current-carrying extensions of the contact between the first and each subsequent adjacent h, defined by the relation h = l · sinα,
where l is the distance between the first and each subsequent row,
α is the angle of inclination of the plane of contact of the upper points of the elastic conductive contact extenders to the plane of the ceramic plate,
and cylindrical extension sleeves mounted on the screens with petals at both ends, the petals being bent at a 90 ° radius on the lower end in the direction from the axis of symmetry of the sleeve and a marking was made at the center of each petal, and the petals were sequentially bent twice radially at the upper end at an angle of 90 ° in the direction of the axis of symmetry of the sleeve.
где l - расстояние между первым и каждым последующим рядом,
α - угол наклона плоскости касания верхних точек упругих токоведущих контактных удлинителей к плоскости керамической пластины,
и приваривают импульсной лазерной сваркой, а цилиндрические удлиняющие втулки устанавливают на экраны коаксиальных гермовыводов и приваривают импульсной лазерной сваркой к фланцу экрана, совмещая перекрестие окуляра сварочной установки с центром пуклевки на лепестке. 2. A method of manufacturing a sealed shoe for a precision high-vacuum device, including the manufacture of a ceramic plate, the manufacture of fittings, assembly and soldering of fittings, leak testing, characterized in that the single and coaxial pressure leads are lengthened, for which rigid current-carrying contact extension cords with a flat flange are made, elastic current-carrying contact extension cords and cylindrical extension bushings with petals at the lower and upper ends, and a flange is formed from the petals on the lower end, for which the petals are bent radially through an angle of 90 ° in the direction from the axis of symmetry of the bushing and make a pupple on each of the petals, and an elastic contact is formed at the upper end of the petals, for which the petals are bent two times in succession by a radius of 90 ° towards the axis of symmetry bushings, while rigid current-carrying contact extension cords are installed on the rods of single pressure leads and welded by pulsed laser welding, elastic current-carrying contact extension cables are installed on the rods of coaxial pressure leads and group on the surface of the ceramic plate in series with difference of height of the upper elastic current-carrying contact points extension between the first and each subsequent adjacent h, which is defined by the relation h = l · sinα,
where l is the distance between the first and each subsequent row,
α is the angle of inclination of the plane of contact of the upper points of the elastic conductive contact extenders to the plane of the ceramic plate,
and welded by pulsed laser welding, and cylindrical extension sleeves mounted on the screens of coaxial pressure leads and pulsed by laser welding to the screen flange, combining the crosshair of the welding machine eyepiece with the center of the marking on the petal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007111053/28A RU2344508C1 (en) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | High-precision vacuum device and method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007111053/28A RU2344508C1 (en) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | High-precision vacuum device and method of its production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007111053A RU2007111053A (en) | 2008-10-10 |
| RU2344508C1 true RU2344508C1 (en) | 2009-01-20 |
Family
ID=39927064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007111053/28A RU2344508C1 (en) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | High-precision vacuum device and method of its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2344508C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2606212C1 (en) * | 2015-07-28 | 2017-01-10 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" | Leak-tight socket connector of precision high-temperature vibration-resistant device |
-
2007
- 2007-03-26 RU RU2007111053/28A patent/RU2344508C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2606212C1 (en) * | 2015-07-28 | 2017-01-10 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" | Leak-tight socket connector of precision high-temperature vibration-resistant device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007111053A (en) | 2008-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104051224B (en) | High-temperature metal sealing-in high power xenon flashlamp and preparation method thereof | |
| CA1096024A (en) | Package fpr light-triggered thyristor | |
| CN102872529A (en) | Ceramic feed-through connector for implantable electrical stimulator and method for manufacturing ceramic feed-through connector | |
| US2792271A (en) | Method of making electric discharge device | |
| CN1672024A (en) | Variable capacitance measuring device | |
| CN108054538B (en) | Coaxial cable assembly | |
| US6465729B2 (en) | Surface trace electrical feedthru for conducting electricity across a pressure envelope | |
| US2722624A (en) | Electron tube | |
| RU2344508C1 (en) | High-precision vacuum device and method of its production | |
| RU2538093C1 (en) | Feed-through plate | |
| CN102570094A (en) | High-voltage lead assembly for ultrahigh vacuum device and manufacture method thereof | |
| US3062981A (en) | Electron tube stem conductors having improved surface wettability | |
| US6015325A (en) | Method for manufacturing transmission type X-ray tube | |
| US3535099A (en) | Method of forming a hermetic enclosure for electronic devices | |
| CN109860005B (en) | Non-magnetic lead connector and manufacturing method thereof | |
| RU2489765C1 (en) | Method of making gas-filled discharger | |
| JP2012129207A (en) | High-pressure discharge lamp with starting aid function and method for producing the same | |
| KR100242330B1 (en) | Vacuum valve | |
| RU2606212C1 (en) | Leak-tight socket connector of precision high-temperature vibration-resistant device | |
| RU2778223C1 (en) | Method for producing high-voltage brazed joint | |
| CN111128643B (en) | Integral ceramic type miniature travelling wave tube electron gun | |
| RU183608U1 (en) | Sealed device with current lead | |
| CN216957952U (en) | Residual gas analyzer vacuum electrode and brazing tool thereof | |
| CN208057243U (en) | A kind of aero-engine ignition device component | |
| CN109195393A (en) | A kind of hermetic devices ceramic insulation mounting plate and production method and application |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160327 |