К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 215
Текст из файла (страница 215)
На втором этапе осуществляются операции распыления или акпшировання ппопогла:ппвля (в зависимости от его типа) и тренировки прибора. На этом этапе оставшиеся и выделшощився шзы поглощаютая газопоглотитвлем или откачиваютая встроенным в прибор насосом. Технологические режимы откачки, а также компоновка оборудования определяются прежде всего способом откачки. Известны три способа откачки ЗВП: штенгвльнмй, камерный и комбинированный. ТЕРМОНАКУУМИАЯ ОБРАБОТКА ЭЛЕКТРОБАКУУМИЫХ ПРИБОРОВ 683 бу' ф д) д) Рве.
7.3.1. Саемм етаачая ЭВП: 1 - прибор; 3- теюеисгическаа камера; 5 - иагревпехь; 4 - вакуумная система откачки прибора; 5- заглушка; 4- вакуумнаа система откачки камеры; 7, В - вазлсасннме части прибьра Рас. 7.3.2. Тввевю техяеаегвческая двацмама етвеил ЭВП При штенэельном способе (рис. 7.3.1, а) откачку произв одвт через стеши иную или металлическую трубку - штенэель, с помощью которой прибор присоединяется к вакуумной системе (тяезду) машины. Прибор в зависимости от типа и требований к сто напевности подвертают наэреву на воздухе или в печи с различной технологической средой.
При камерном способе прибор размещается в вакуумной камере, в которой производятся сто термическая обработка и откачка через отверстие в оболочке (рис. 7.3.1, б), зазор между его разнесенными частями (рис. 7.3.1, в) или короткий штентель (рис. 7.3.1, е). Герметизацию прибора в конце откачки проводят в вакуумной камере с помощью заглушки, закрывающей отверстие в оболочке, или в коротком ппенгеле, или путем соединения разнесенных частей. Герметизация в вакууме осуществляется горячим или холодным способом. При комбинированном способе (рис. 7.3.1, д) откачка основных потоков швов иэ прибора производится в вакуумной камере через зазор между разнесенными частями. Окончательную откачку малых потоков газов осуществлшот через штенгель после соединения разнесенных частей. Несмотря на то, что при камерном и комбинированном способах цикл откачки сокращен эа счет большей проводимости зазора мехшу разнесенными частями прибора по сравнению с проводимостью штенгеля, наибольшее распространение получил штепсельный способ откачки, как наиболее просто реализуемый на откачном оборудовании.
На рис. 7.3.2 представлена типовая технологическая диахрамма откачки ЭВП. Несмотря на одинаковую последовательность операций, время начала и длнюльность каждой иэ них при откачке различных типов ЗВП будут различаться. Это обысняеюя различием обьемов приборов, наличием или отсуэствием внутренних покрытий на оболочке, соотношением размеров внутренней армягуры и оболочки, требуеыым уровнем качества прибора. бй4 Глава 7.3. ТЕРМОВАКУУМНАЯ ОБРАБОТКА, КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЯ ПРИБОРОВ Рвв. 7.3.3. Характер взиевеава давдевва естаточвмк газов в арввесве втзвчзи: 1 - двваеиие в приборе; 3- давление в вакуумной системе Последовательность операций и дтлпельность всепт процесса откачки определяются физико-химическими явлениями, протекающими на каждой операции и формирующими характер изменения давления и спектра остаточных швов в процессе откачки прибора (рис. 7.3.3).
На участке А происходит откачха швов и паров из объема прибора (форвакуумная откачка) без нагрева прибора. Ев следует вести до такого давления, при котором возмохен последующий нагрев без окисления арматуры. Поэтому чем выше требования к качеству прибора, тем более высокий вакуум должен быль получен. Например, откачку ПУЛ на этой операции проводят до досппкения давления примерно 50 Па, ЦЭЛТ - 1 Па, генераторных ламп - 5 10 3 Па. Длительность этой операции, опредюиемая объемом прибора и быстротой действия насоса, может изменятьая от нескольких секунд до нескольких минут.
Штепсель прибора оказывает некоторое сопротивление потоку газов, откачиваемык из прибора, поэтому давление остаточных газов в приборе нескопъко превышает даютеиие в вакуумной системе. Однако состав остаточных тазов и паров в приборе и в вакуумной аиаюме один и тот же. На участке Б происходит обезппкивание оболочки и внутренних покрытий прибора, а на учаопсе В - обезшкивапие внутренней арматуры и активирование катода. Ваплеаки давления на этих участках обусловлены сильным газовыделением из обезтаживаемых деталей. На этой стадии откачки найподавтся вязкоатный режим течения газов, при котором происходит трение газов о стенки прибора и вакуумной системы.
Так как стенки вакуумной системы холодные и имеют чаще всего боль- шую поверхность, то на них сорбируетая гораздо болъше тазов и паров, чем в приборе. На стенках трубопроводов преимущественно аорбируются хлор, фтор, пары воды, углеводороды. Поэтому при обеивижвании элементов прибора не только давление, но и состав остаточных швов в приборе и вакуумной системе становятся разными. Цель обезгахивання заключается ие в полном удалении газов, сорбированных элементами прибора ( по практически невозможно), а в уменьшении скорости вьшеления юзов внутрь прибора при его эксплуатации до значения, меньшего (или равного) скорости поглощения их гегтером нли другими детапямя прибора.
Спецификой обезшживания стеклянных оболочек ЭВП является необходимость удаления газов и паров только с поверхности и приповерхностных слоев„толщина которых составляет 20 - 40 мкм. Зто объясняется тем, что шзы, содержащиеся в объеме стеклянной летали, имеют малый коэффициент диффузии через стекло. Поэтому при рабочих температурах прибора из толщи стекла к поверхности диффуидирует лишь ничтожное количество газов.
Обезтиживаиие стеююоболочек при откачке прибора можно оаушестюпь следующими способами: термичеаким, электронной и ионной бомбардировкой. Наиболее распространенный термический способ предусматривает нагрев оболочки до максимально допустимой температуры 7вмз и выдержку при этой температуре в течение некоторого времени. Выбор Тщ обусловлен прежде всего характером изменения потока газовыделения АД из ощипа при повышении температуры (рис. 7.3.4).
При нагреве до Тт = 250 ... 300 С удаляется наибольшее количество газов и паров (в оановном пары воды) с поверхности стеклообалочхи. В интервале температуры от Тт до Т = 350 ... 450 'С происходит удаление газов и паров, сорбированных в приповврхностном слое стекла. При дальнейшем нагреве стекла до температуры, близхой к температуре резмягчения, набпюдавтая новое нарастание потока тазовыделения, что обыюняегся химическим разложением стекла с выделением паров воды, углекислота газа, а также хлористого водорода и фтора, отравляющих оксидный катод.
Зтот вид шзовьшеления практически не прекращается. Обезшхшвание стекла при таких температурах не производитая Кроме тонг, при выборе Т следует учитывать и температуру прешадущлх термических операций. Например, при опсачке ЦЭЛТ необходимо, чтобы Т была на 30 - 40 'С ниже, чем максимальная температура при выхишнии органической пленки, и на 50 - 60 'С ниже, чем при соединении экрана и конуса. ТЕРМОВАКУУМНАЛ ОБРАБОТКА ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ 685 [" 1= ЗС7(1 + р)от)3 (7.3.2) Тт' Таи Т Рва. 7.3.4. Харавият зааяевиеста эетева татеаиаеВФэиа вз ючтла ет теиэеэатутм Нарушение этого условия может привести к интенсивному дополнительному щзовьщелению. Ограничить Т могут также такие факторы, как выгорание лтоминофара, испарение некоторых материалов, деформация крупногабаритных стеклооболочек (особенно а учетом перепада давления).
Так, лля ЦЭЛТ с учетом вьннеизложенного принимают Т = 380 ... 400 'С. При этой же температуре происходит и обезгахи ванне ныреваемых от оболочки внутренних покрытий (аквадащ, люминофора и др.). При постоянной температуре Т < Т тазовыделение из стекла практически прекращается после выдержки в течение 20 - 30 мин. Однако лля различных типов ЭВП время выдержки оболочки при температуре Тяих изменяется от нескольких минут (ПУЛ) до 2 - 3 ч (приборы большой мощности), что обьясняетая различием в размерах оболочки, требованиями к предельному давлению, быстротой откачки и т.д. На общую дтпттельноать процесса обезщживания стеклооболочки и внутренних покрытий (участок Б на рис. 7.3З) влияет также и время или скорость нырева до тюэт, особенно для крупногабаритных стеклооболочек с неравномерной и значительной толщиной стенок (ЭЛТ, ЦЭЛТ).
Условие пер азрушенна аюклоо боло чки при нагреве следующее: пар + п~~т + и + одр б [и], (7.3.1) где овв - временные напряжения, возникающие из-за перепада температуры по толщине оболочки; о т - остаточные напряхения в стекле оболочки; о„- напряжения, вознштаюшие из-за различных значений а элементов составной стеклооболочки; ттд, - напряхения в атекле, вызванные различием давлений внутри и снаружи оболочки при откачке; [ц] - предел прочности стекла. Максимально допустимая скорость нагрева рассчитыаэетая по формуле, аналогичной формуле (7.2.1): При термическом обезгажнэании атэклообалочек и внутренних покрытий применяются щзовый и элехзрические способы натрева. Из электрических апоаобов наибольшее распространение получил нагрев метюиическими тзплавными нюревяшляьти сопротивления с передачей теплоты изделию излучением и естеспюнной конвенцией или принудительной конвекцней теплоносителя.
Внедряется в производство и нагрев излучением высокоинтенсивных светлых источников со спектром излучеющ в области ближнего инфракрааното диапазона, обеспечивающий объемный нырев стеклооболочек с большими скоростями. О без гахиванив стекла элехтро иной и ионной бомбардировкой осутцествляют с помощью аппарата "Тесла". При прштосновении щупом аппарата к различным учааткам стеклооболочки внутри прибора возникает высокочастотный разряд, что приводит к электронной и ионной бомбардировке стекла и мгновенной десорбции газа. Электронную бомбардировку стекла махно осуществить также возбуждением в обьеме прибора вторичного элехтронного резонанса: откачиваемый прибор помещается между двумя металлическими пластинами, к которым прикладывают высокое напряжение определенной частоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
