К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 218
Текст из файла (страница 218)
При отпае металлических штенгелей поток лпенсвльных юзов в прибор незначителен. Основной часпю технологического оборудования для откачки ЭВП яюшется вакуумная система, представившая собой совокупно оп отквчных гнезд, средств откачки (насосов, ловушек), коммутирующих элементов (вентилей, клапанов, золопппсов, трубопроводов), средств измерения давления остаточных тазов.
Выбор и расчет вакуумной системы производят исходя из требуемого предельного давления и допустимого сосшва остаточных пюов в приборе, длительности откачки, максимального потока и парциальиых давлений тазов на всех операциях откачки. Сопоставив эти данньсе с предельным давлением и характером вакуума (масляный, условно-масляный, 6езмасляный), обеспечиваемым различными насосами, а таске учитывая, что давление под штепселем должно быль по крайней мере на порядок ни:ке, чем окончательное давление в приборе, определяют требуемую быстроту откачки, выбирают средства откачки и тип вакуумных ловушек (в случае необходимости), рассчитывают размеры трубопроводов.
Оборудование для вакуумной обработки ЭВП мозно разделить на четыре труппы: стационарные откачные посты, мнотопозиционные машины карусельного и конвейерного типов, многокамериые установки конвейернопз типа с перемещением иэделий. Откачные посты примеюпот в лабораторных условиях и в единичном или мелкосерийном производстве, где не требуется большая производзпельность, но необходима высокая мобильность оборудования. Кроме того, их используют при вюсуум ной обработке сыскных приборов с повышенными требованиями к показателям качества и необходимоспю индивидуальной обработки кажлото прибора. Откачные посты являются установками периодическото действия, на которых за цикл работы отквчиваесся одно или несколько изделии одновременно.
На рис. 7.3.8. приведены структурные схемы всех прнменяемьш вариантов постов. На рис. 7.3.8, а показана структурная схема посга, используемого для откачки большинства типов ЭВП со стеюшнными оболочками, когда в технологической камере 2, выполняющей функцию печи обезшживания оболочки прибора 1, не требуется создание специальной рабочей среды. ТЕРМОВАКУУМНАЛ ОБРАБОТКА ЭЛЕКТРОВАКУУМНБП1 ПРИБОРОВ б91 б) е) г) д) Рас. 7.3.В. Стрраттрюм схемы атаачама аесгее: 1 — аткачяааемий прибор; 2- камера абезгаживаииа; 3- юкуумиая алагема аткачкя прибора; 4 - сатена лааачи лиа; 5 - аиатама откачки камеры абезгаживалия; б - уатрайстаа даа геэмаппаяии аткачеялага прибора; 1- блока латания Ряг 7.3.9. Прааааааааьаая схема паста с аэюютечаай аастеией етяачаа арабова Принципиальная схема простейшего поста, построенного по этому принципу, приведена на рис.
7.3.9. Приборы 1 вручную а помощью ивовых горелок приваривают к гребенхе 3 вакуумной системы. Для присоединения приборов могут использоваться и вакуумные гнезда. Механический насос 7 создаст в системе предварительное разрежение 0,1 1 Па. Форвакуум необходим дяя предотвращения окисления' паров масла диффузионного насоса и уменьшения протнводавления на его выходном патрубке. Паромааляный диффузионный насос 5 откачивает аистему до достижения требуемого высокого вакуума. Азотная ловушка 4 служит для выморюкивания паров масла и воды, а сорбционная ловушка б - дяя улавливания тумана и брызг масла, которые могут проникнуть из механического насоса в высоховакуумный.
Давление измеряется датчиком Х В системе может применяться массспектромстр дяя анализа состава остаточных газов в процессе откачки. Одновременно с форвакуумной откачкой начинается обезшвгнванне стекяооболочек приборов. Для этого от электродвигателя 8 через червячную передачу 9 и передачу винт 10 - гайка 11 производят опускание печи 13 по ншраювпощим 12 и включение спиральных элекгрнческих ншревателей 14.
898 Глава 7.3. ТЕРМОВАКУУМНАЯ ОБРАБОТКА, КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЯ ПРИБОРОВ Ряс. 7.3лй. Схема ааагумвей свстемм аоста с Люаааятельаай (базааеаай) ааюмй откачал В первых откачных постах подъем и опускание печей осушествляли вручную, а в качестве нагревателей испольэовали газовые горелки. Обезппкмвание внутренней арматуры проводится путем ее нагрева излучением от оболочки. В процессе охлюкдения оболочки в печи производят активнрование катода. По окончании процесса печь поднимают и производат отпай приборов вручную газовыми горегшами. Рассмотренная вакуумная система поста не требует вакуумных кранов, переюпочателей и уплотнений, т.е.
она является прямоточной, что обеспечивает высокую скоросп откачки. Недостаток системы - потеря времени на остывание диффузионного насоса в период между отпаем и присоединением приборов. Этого недостатка нет у вакуумной системы с доцолнительной (байпасной) линией откачки (рис. 7.3.10). С помощью вентилей 9 и 3 диффузионный насос 1 может быть полностью отключен от вакуумной системы. Линия байпасной откачки с вентилем 8 позволяет создавать в приборе предварительное разрежение без вьпапочения подогревателя диффузионного насоса.
После снижения давлении в приборе до 1 Па вентиль 8 закрывается, а вентили 3 и 9 открывюогся. При этом откачиваемый прибор соединяется с диффузионным насосом и откачка газа происходит по следующей схеме: прибор-ловушка 2 - дмффуэноннъй насос 1- предохранительный баллон 11 - механический насос 1Н Контроль за откачкой осушествляет- ся с помощью датчиков давления 4 - б. Для обработки шзонаполнениых приборов в вакуумной оистеме может быль установлен вентиль-натекатель 7.
На рис. 7.3.11 показана вакуумная система, позволяющая достигнуть в приборе сверхвысокого (до 10 7 Па) беэмасляного вакуума. В качестве сверхвысоковакуумных насосов применяют чаще всего гегюрно-ионный или зпектроразрядный магнитный насосы. Структурная схема поста на рис. 7.3.8, 6 отличается от схемы на рис. 7.3.8, а тем, что обезпскивание прибора проводится не в атмосфере, а в среде циркулирующего защитного или нейтрального газа.
Это вызвано тем, что наличие в среде печи активных примесей, например паров воды или кислорода, приводит к коррозионному растрескиванию металлических оболочек ЭВП и в итоге - к натеканию в прибор. Однако при такой схеме в камере остается небольшое количество окисляюших газовых компонентов и не исключена возможность их проникновения в камеру через негерметичные сочленения и канал выхода пюа Этого недостатка нет у постов с газонаполненными вакуумными камерами (см.
Рис. 7.3.8, в). Заполнение камеры технологической средой, поступающей из системы 4, происходит лишь после того, как с помошью вакуумной системы 5 будет произведена откачка камеры до давления не более 5 Па. ТЕРМОВАКУУМНАЯ ОБРАБОТКА БЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ 693 6 ж9 45 уг ту 40 Рве. 1.3.11. Схема еысекееааууивей сасгеим етаачвеге веста: 1, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 15, 17- венплш; 2 7 - манометры; 3 - аткачввеезпнз пгыбор; У - механический насос; П - ловушка; 12 16- адсорбциоииые иааогы; 14- мииаторазрвдный насос Рве.
7.3.11. Првадвввалавеа схема егаачвеге веста с пееваведвеввей вакуумной мечевой Принципиальная схема такого поста показана на рис. 7.3.12. Вакуумная система для откачки прибора 10 выполнена на базе турбомолекулярного 1 и механического 2 насосов. Откачка камеры о без запивания 12, внутри которой находятся ншреватели 11, производится вакуумным агрегатом, состоящим из механического 3 и двухроторного 4 насосов. Заполнение камеры аргоном осушеспшяется от баллона 8 через предохранительный клапан 9, редуктор 7 и вакуумный вентиль 6. В период заполнения камеры вакуумный вентиль 5 закрыт.
В камере поста находится механизм 13 герметизации штенгеля прибора, позволшощий осушестшппь эту операцию до вскрытия камеры. бй4 Глава 7.3. ТЕРМОВАКУУМНАЯ ОБРАБОТКА, КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЯ ПРИБОРОВ Рве. 7.3.13. Схема атаачвага ааааа, раветаахяега ю арвалаау "юазтм а аааууме" Использование вакуума в качестве технологической среды в камере (см. рис. 7.3.8, г) позволяет повысить температуру обезпскивания и, следовательно, интенсифицировать этот процесс для ЭВП с различным материалом оболочек Для металлических приборов предотвращается возможность окисления и коррозии оболочки, и, следовательно, диффузии газов из внешней среды в прибор. Для стеклянных оболочек уменыпается опасность их деформации под действием внешнего давления.
Кроме того, уменьшение аа, (см, формулу (7.3.1)] позволяет увеличивать максимально лопустимую скорость нагрева приборов. Схема одного из откачных постов, работающих цо принципу "вакуум в вакууме", показана на рис. 7.3.13. Перед вакуумной обработкой прибора из камеры 5, представляющей собой вахуумнуто печь, через вентиль 8 с помощью одной из камер механического насоса 1 откачивают воздух до доспскения давления 5 Па. Давление измеряется датчиком б.
Затем через вентиль 7 предварительно откачивают прибор. После форвакуумной откачки вентиль 7 захрывают, открывают высоковакуумный вентиль 4 и откачивают тазы из прибора диффузионным нэхком 2 снабженным ловушкой 3. Схема откачного поста бесппенгельной откачки, соответствующего структурной схеме на рис. 7.3.8, д, показана на рис. 7.3.14. Прибор, помещенный в камеру, разьединен на две части. Часть П представляет собой катодную ножку. Анодный блок расположен в верхней части 1 В вакуумной камере У создается давление 10 ь - 10 г Па вакуумной системой, состошцей из механичеокого 2, турбомолекуляриого 3 и сорбционного титанового 5 насосов. В нижней части камеры расположены механизм гермеппации 8 и устройство экранирования 1, предназначенное для защиты рабочих поверхностей анодного блока от напыления со стороны катода в процессе акпгмгро вал на шкледнего.
Сисюма нырева прибора до температуры 600 - 700 'С состоит из трех трубчатых молибденовых элементов 7. Тепловая изоляция выполнена нз неохлаждаемых ниобиевых эхранов б и медных охаюклаемых экранов 4. ТЕРМОВАКУУМНАЯ ОБРАБОТКА ЗЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ 695 Рве. 7.3.14. Првввивиэльвэя схема весте бссщтевгсльвой отяэчкв й'биаиргуд уУа888ННР Рве. 7.3.13. Фуввпвовэльвев схеме эвгонэнээвреээввей еэвуунвой усгэвоээи с уврэвлсввсм ог ЭВМз 1 - коммутщор энэлоговых сщззэлов; 2- блок фиксаторов уровня; 5- согласующие устройстве; 4- регуляторы на тирнсгорэх; 5- источники питания; 6- вакуумные рене; 7 - преобразолетсли упрэвлюощие, дискретные; 8 - система питания, упрнщения и бловировкп; Р - прсобразоэегель диасрстннх синилов; 10- логарифмический преобразователь така; 11- блок питания насоса НОРД 100; 12- месс спекгромстр; 15- вэкууммстр; 14- дэтчик-анализатор спектра масс; 15- насос НОРД-100; 16- клапаны с моторным приводом; 17- электрорэзрядный дючик давления; 18- элекгромегнитные клапаны; 19- механический ээкуумный насос; 20 — сорбдионные ловушки; 21 - термоэлектрические дэтчпки давления; 22- нагреваиль; 25 - гермодора; 24- приборм; 25-зщсгема клапанов; 26- колпак; 27- преобрэзовэгель ЭДС термопарм брб Глава 75Х ТЕРМОВАКУУМНАЯ ОБРАБОТКА, КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИИ ПРИБОРОВ Ряс.,7.К1К Схема ваууеелмюге веауаатемата езяазая Современные опсачные посты разрабатывают с автоматической системой упраютения технологическим процессом откачки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
