Испаритель с электронным нагревом

Испаритель с электронным нагревом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИСПАРИТЕЛЬ С ЭЛЕКТРОННЫМ .НАГРЕВОМ, содержащий катод, выполненный в виде нити накала и расположенный внутри фокусирующего цилиндра , анод и источник питания и управления , oтличающийck тем, Что, с целью.повышения надежности в работе испарителя, он снабжен дополнительным электродом с блоком питания, причем-дополнительный электрод расположен между анодом и катодом и изготовлен из материала анода.

(!9) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

) ЕСПУБЛИК

3(53) С 23 С 13 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3395627/18-21 (22) 10.02.82 (46) 30.12.83. Бюл. 9 48 (72) И.Я.Дехтяр, Л.Ф.Дубиковский, В.И.Силантьев и Н.В.Сухоручкин (71) Институт металлофиэики AH УССР (53) 621.793 ° 14(088.8) (56) 1,"Вакуумная техника", 1975, Р 42, стр. 11-14.

2. Дехтяр М.И. и др. Исследование термодинамических сплавов переходных

Металлов. Препринт ИМФ AH УССР..

Киев, 1972, 9 8, с. 7-10 (прототип). (54)(57) HCIIAPHTEJIb C 3JIEKTPOHHbM

НАГРЕВОМ, содержащий катод, выполненный в виде нити накала и расположенный внутри фокусирующего цилиндра анод и источник питания и управления, о т л и ч а ю щ и и с Й тем, что, с целью. повышения надежности в работе испарителя, он снабжен дополнительным электродом с блоком питания, причем .дополнительный электрод расположен между анодом и катодом и иэготовлен иэ материала анода.

1063860

Составитель Н. Серебрянникова

Редактор С. Квятковская Техред А.Бабинец, Корректор A. Повх

Wr

Заказ 10478/29 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к покрытиям, а именно к устройствам для напыления тонких пленок металлов в вакууме и может быть использовано для получе ния пленок тугоплавких металлов.

Известен испаритель для испарения тугоплавких металлов (вольфрама, молибдена, тантала, ниобия, циркония, бора и т.д.), содержащий автотигельный источник паров, в котором капля или ванна расплавленного металла соприкасается с тем же Металлом, находящимся в твердом состоянии. Для нагрева металла используется электронная бомбардировка $1) .

Укаэанные испарители недолговеч- 15 ны, так как содержат элемент — нить катода с высокой температурой и относительно малым поперечным сечением.

Неравномерность испарения и массо"перенос вдоль накаленного тела вызывают локальные изменения сечения этих элементов, а следовательно, и

° локальные перегревы, обрывы.

Наиболее близким по технической сущности к .предлагаемому является испаритель с электронным нагревом, содержащий катод, выполненный в виде нити накала и расположенный внутри фокусирующего цилиндра, анод и источник питания и управления P2) .

В известном устройстве в качестве нити катода служит вольфрамовая проволока, применяемая в виде спирали типа "улитка". Анод — плоский образец — выполнен из испаряемого материала. Между горячим катодом 35 и анодом прикладывается постоянное напряжение. однако катод должен быть нагрет до весьма высокой температуры для испускания достаточного количества электронов. При этом 4р нйть катода довольно часто обрывается из-за перегрева или механических напряжений. Кроме того, нить катода подвержена обратному напылению с нагреваемого образца и разрушению потоком ионов, что значительно снижает долговечность устройства.

Цель устройства — повышение надежности в работе испарителя.

Укаэанная цель достигается тем, что испаритель, содержащий катод, выполненный в виде нити накала и расположенный внутри фокусирующего цилиндра, анод и источник питания и управления, снабжен дополнительным электродом с блоком питания, причем дополнительный электрод расположен между анодом и катодом и изготовлен из материала анода.

На чертеже представлена схема испарителя с электронным нагревом.

Испаритель состоит из нагреваемого образца — анода 1, например шайбы диаметром 10 и толщиной 3 мм, дополнительного электрода 2, например, диаметром 10 и толщиной 1 мм, нити катода 3 и фокусирующего цилиндра 4, источника 5 питания и управления и блока 6 питания дополнительного электрода. Анод крепится на вольфрамовых растяжках (не показаны) íà расстоянии 2-3 мм от электрода 2 °

Испаритель работает следующим образом.

Дополнительный электрод 2 нагревается путем бомбардировки электронами, испускаемыми нитью катода 3 и ускоряемыми электрическим полем. В свою очередь анод 1 нагревается как излучением, так и электронной бомбардировкой с до- полнительного электрода 2, так как мехду ними прикладывается положительный потенциал равный 1000-2000 В.

Как и в известном.испарителе температура образца (анод 1) определяется током эмиссии нити катода 3 в режиме насыщения.

Использование изобретения позволяет значительно. уменьшить ток накала, а следовательно, увеличить долговечность нити накала катода, поскольку используется не только энергия обратного излучения с анода, но и энергия положительных ионов, значительная, часть которой в известном испарителе теряется, проходя через межвитковое пространство нити катода (поверхность образца в несколько раз больше поверхности нити катода); экранировать нить катода от разрушительного действия ионов, что значительно повышает долговечность устройства, значительно повысить чистоту конденсата при изготовлении защитного электрода и анода из одного материала.