Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Тзкие вводы прн необходимости могут быть легко демонтировэны. Следует иметь в виду, что они часто становятся истачиикзми нэтекэния газа. Поэтому выбор типа вводе и метода его установки должен определяться спецификой поставленной задачи. В звпзсном комплекте к вакуумному оборудовэнию обычно имеются наборы вводов различного нэзнвчеиия, в том числе и нэ основе метэллостеклянных или метэллокерэмических спэев. Некоторые типы вводов для передачи движения выполнены ив основе металлических сильфонных узлов, сборка которых в условиях неспецизлиэвровзнной мастерской вряд ли возможнэ. Таким образом, для правильного выбора подходящего ввода необходимо иметь некоторые представления о типзх соответствующих устройств и их специфических хгрэктеристик.
1) Электрические вводы. Устройство и способ изготовления электрических вводов определяется их назначением. Например, для ингения резистнвных нспэрнтелей необходимы снльноточные низковольтные вводы. Требуемые для этой цели нзпряжения обычно не превышают 50 В, э величина тока зависит от рззмерв и типа испэрителя. Онэ может меняться от 50 †2 А для небольших нагревателей тиглей или лодочек до 1000 А для некоторых резистивных испзрителей большой площади.
Для передвчн в вакуумную систему тока от 150 до 600 А обычно используют вводы из бескислородиой меди дигметром от 6 до 20 мм. Поскольку напряжение питания таких испэрителей невелико, то особых требований к электрической изоляции вводов относительно корпуса не предъявляется. Гл.
2. Техника"высокого вакуума Несколько вариантов сильноточных вводов представлено на рис. 75. В устройстве, представленном на рнс, 75, а, медный ввод изолируется от базовой плиты с помощью кольцевой прокладки, закрепленной -на флаице. Внешняя охлаждаемая водой рубашка предотвращает перегрев прокладки и позволяет работать в стационарном режиме при 400 — 500 А. Зли предотвращения заземления ввода через водяное охлаждение з соединительных трубках делаются резиновые или пластиковые вставки. Охлаждение ввода за счет теплопроводности'стержня не всегда эффективно. Этот прием не применим, например, когда требуется обеспечить охлаждение держателя нспарнтеля яли вводить токи более 500 А. В этик случаях более предпочтительными являются вводы с внутренним водяным Рис 76.
Сильиотоеиме медине виодм: а — с еиемиим водяным охлеждеиием; б — с виттреииим ведизма охлеждеиием; е с «еремической изоляцией, охлаждением, аналогичные представленному на рнс. 75, б. Такой ввод состоит иэ закрытой с одного конца 12 миллиметровой медной трубки и вставленной в нее еше одной трубки меньшего диаметра, обеспечивавшей циркуляцию воды. Ввод припаивается твердым припоем к фланцу. Последний изолируется от корпуса с помощью тефлоновой прокладки и шайбы нз фенольной пластмассы. Вводы этого типа выдерживают токи до 1000 А, Сильноточный ввод, показанный на рис. 75, в, выполняется на основе металло-керамических спаев. Вводы различных размеров способны пропускать токи 100 — 600 А и выдерживать прогрев до 450' С.
Хотя в принципе такие вводы и могут работать без охлаждения, однако сущест- ' вуют также и модели на основе полых стержней, позволяющие к таму жв охлаждать водой внутренние элементы камеры. Недостатком металло- керамических вводов является их чувствительность к резким перепадам температуры; изменение температуры быстрее, чем 25 град!мин, для них опасно. При конструировании высоковольтных вводов прежде всего нужно обращать внимание на электрическую прочность изолятора. Сущест. венны также материал злектрода, его форма и расстояние от заземленных поверхностей.
Обычно высоковольтные вводы проверяются на пробой в воздухе. Однако следует иметь в виду, что в условиях пониженного давления пробой может иметь место и при меньших напряжениях. Это относятся, в частности, к системам ионного распыления, работающим пря давлениях !О-э — 10-з мм рт. ст. В производстве высоковольтных вводов 275 4. Техннка монтажа вакуумных систем в той нлн иной форме применяются спан металла с керамнкой.
Например„варнант ввода, представленный на рнс, 75, э, может также нспользоваться в качестве высоковольтного. Некоторые модели этого типа выдержнвают напряжение до 10 кВ. Однако для многих высоковольтных прнмененнй большых токов не требуется.
Следовательно, не нужны н столь масснвпые вводы. Например, прн ионном распылении ток редко превышает несколько ампер. В этом случае нет необходнмостн применять стержкн днаметром больше 1,5 мм. Для предотвращення распыления внутренннх частей такого высоковольтного ввода нх следует экрзннровать. С другой стороны, вводы для электронно-лучевых пушек про- суейиииии ууоооооиии пускают така 10 — 50 А, следовательно,для ннх нужны стержни диаметром 2 — 6 мм. Вводы, аналогнчные представленному на рнс. 76, целесообразно использовать для напряженнй 15 — 25 кВ. В зэвнснмостн от иеойийиео конструкции н днаметрз проводкнка, онн лий оиий могут пропускать токи до 25 А. Спецнфнческая форма керамнкн обусловлена стрем- рнс.
тз. высошнолксныа слава. пеняем уменьшнтьтокнутечкяпоповерхно- сочныа ннов г>ш «в н <ш л стн, а также увеличить напряжение пробоя н начала коронного разряда. Такие вводы нспользуются для злектронно-лучевых пушек н устройств длн очистки поверхностей в тлеющем разряде. Ввод, показанный на рнс. 77, предназначен для передачн в вакуумную камеру высокочастотной мощностн (0,4 †!,0 МГц), Две коакснальные медные трубки используются одно.
временно для передачи мощности н для циркуляции оклаждаюшей ввоз водм. С вакуумной стороны ввода обычно применяют металлокерамнче. скне спан, тогда как для разделенна внешннх выводов н для подсоединения к системе водяного охлаждення вполне пригодны более дешевые пластмас- Фоииеи Феиоялиий темяоиооы иллоятии в яеотояиои йоиы !глухой яоотооиой ооил| рнс. ут. Воаоохламхасмыа высокочастотные ввоа с мечаллокервмнческнм совем на вакуумной стороне. созыв изоляторы.
Однако для мощностей больше 1О кВт я частот свыше 1 МГц рекомендуется применять металлокерамаческне вводы с обенх сторон. Ннзновольтные слаботочные вводы допускают блнзкое расположенне проводннков, поскольку в этом случае особых требованнй к нх нзаляцнн не предьявляется. На првктяке кх группируют в бланк на одном фланце с многнмн выводамн (многоштырьковые аводы.) Велнчнна передаваемых Гл. 2. Техника высокого вакуума ими токов ограничена подъемом температуры за счет выделения в проводаи джоулева тепла из-за появляющихся механических напряжений в соединениях металла с диэлектриком. Для оценки способности медных проводников к передаче тока в табл.
19 приведены данные о величине тока, нзгревающего в режиме постоянной нагрузки провод заданного диаметра до 100' С. Таблица 19 Зависимость величины тона, нагреваюшего медный проводник до 100' С от диаметра провода Ток, А Лнаметр медного провода амернканскнй пронолочный «аллен голый прокол на воздухе провод а кабеле днаметр, мм Данные для провода на воздухе можно считать допустнмымн и для случая меди, впаянной в стенло. Значения токов для провода в кабеле приблизительно соответствуют вакуумным условиям н именно их используют для оценок при производстве аппаратуры. Аналогичные данные для других металлов могут быть найдены в работе (2481.
Многоштырьковые вводы широко используются для подсоединения термопар, измерительных приборов, ионизационных манометрических ламп и вводов нагревателей подложек. Некоторые типы таких вводов представлены на рис. 78. Ва- Поододнини Поододнини Поодад Рме. та. Многоштырекеаые слаботочные еаодм1 а — металло-стекланнмй спей с полым н сплошным вводами; б н а прогреееемые аноды на осноае метаййокерамнческнх спаса, 8 10 12 !4 16 18 20 22 3,3 2,6 2,0 1,6 1,3 1,0 0,8 0,65 73 55 41 32 22 16 1! 46 33 23 17 13 1О 7.5 5,0 4.
Техника монтажа вакуумных систем риант а представляет собой соединение, использующее проводники нз железоникелевого сплава в виде стержней или трубок. Последние особенно удобны для введения в вакуум термопарных проводов, поскольку в этои случае нет необходимости их разрывать. Однако из-за неравномерного затекания припоя з трубку иногда бывает трудно обеспечить вакуумную плотность соединения. Таким образом, можно впаивать проводники диаметром до 2,5 мм. Зги вводы способны передавать токи до 20 А и напряжение до 2 хВ.
Чаще всего используется конфигурация отверстий, соответствующая хорошо известному 8-штырьковому цоколю вакуумных ламп. В этом случае можно легко воспользоваться стандартными внешиичи кабельными соединениями. Для соединения этого многоштырькового цоколя с соответствующим фланцем можно воспользоваться либо пайкой, либо способом уплотнения с помощью эпоксидного клея. На рис. 78, б н в показаны многоштырькозые вводы на основе металлокерамических спаев. Для соединения их с фланцами можно воспользоваться сваркой. В этом случае их можно прогревать до 800 — 450' С.
В таких конструкциях могут быть заранее предусмотрены вводы из специфических материалов для термопар (свинца) или для пропускаиия больших томов (никель, ковар). Вводы последнего типа предназначены для передачи токов до 5 — 7 А и напряжений до 6 кВ. 2) Вводы дли передачи движения. Для правильного функционирования внутренних элементов вакуумной системы, таких как затворы, модуляторы света, держатели сменных масок н подложек и т. д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
