Устройство для изготовления электронно-оптических преобразователей

Устройство для изготовления электронно-оптических преобразователей

Реферат

 

Изобретение относится к электронной технике. Цель изобретения - повышение уровня автоматизации и стабильности технологического процесса производства изделий - достигается за счет использования в устройстве вычислительного блока 16, блока 17 контроля напыления материала фотокатода, блока 18 контроля тока печей возгонки, блока 19 управления мощностью генераторов тока высокой частоты и дополнительного блока 20 измерения чуствительности фотокатодов. Кроме того устройство содержит блок 1 напыления материала подложки фотокатодов преобразователей 2, распылители 3 материала фотокатода, блок 6 измерения температуры печей с датчиком 7 температуры обезгаживания, блок 8 измерения чувствительности фотокатодов, блок 9 контроля вакуума в преобразователях, датчики 10 высокого и низкого вакуума, печи 11 возгонки активирующего материала с блоком регулирования 12, генератор тока ВЧ 13, блок 14 регулирования тока источника 15 света. Изобретение позволяет стабилизировать параметры приборов, повышает выход годных изделий и производительность труда. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к устройствам для производства изделий электронной техники. Целью изобретения является повышение уровня автоматизации и стабильности технологического процесса производства изделий, что достигается за счет использования в устройстве вычислительного блока, блока контроля напыления материала фотокатода, блока контроля тока печей возгонки, блока управления мощностью генераторов токов высокой частоты и дополнительного блока измерения чувствительности фотокатодов. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства для группового изготовления электронно-оптических преобразователей; на фиг. 2 структурная схема блока контроля тока напыления металла на стеклянную подложку преобразователей; на фиг. 3 структурная схема блока контроля тока печей возгонки; на фиг. 4 структурная схема блока управления мощностью генератора токов высокой частоты; на фиг. 5 структурная схема блока измерения чувствительности фотокатодов; на фиг. 6 алгоритм работы вычислительного блока. Устройство содержит блок 1 напыления материала подложки фотокатодов преобразователей 2, выходом соединенный с распылителями 3 материала фотокатода, печи 4 обезгаживания и обработки фотокатода 5, блок 6 измерения температуры печей обезгаживания и обработки фотокатода, вход соединенный с датчиками 7 температуры печей обезгаживания, блок 8 измерения чувствительности фотокатодов, соединенный выходом с клеммами фотокатодов 5 изделий, блок 9 контроля вакуума в преобразователях, соединенный входом с датчиками 10 высокого и низкого вакуума в преобразователе, печи 11 возгонки активирующего металла, входами соединенные с выходами блока 12 регулирования тока печей возгонки, генератор 13 токов высокой частоты с индуктором, блок 14 регулирования тока вспомогательного источника света 15, вычислительный блок 16, входом соединенный с выходами блока 8 измерения чувствительности фотокатодов, блока 6 измерения температуры печей обезгаживания и обработки фотокатода, блока 9 контроля вакуума в преобразователях, а выходом с входами блока 8 измерения чувствительности фотокатодов, блока 6 измерения температуры печей обезгаживания и обработки фотокатода, блока 9 контроля вакуума в преобразователях, блока 1 напыления материала подложки фотокатода, блока 12 регулирования токов печей возгонки, блока 14 регулирования тока вспомогательных источнков света, печей 4 обезгаживания и обработки фотокатода, блок 17 контроля тока напыления материала подложки фотокатодов преобразователей, соединенный входом с выходом блока 1 напыления материала подложки фотокатода преобразователей, а выходом с входом вычислительного блока 16, блок 18 контроля тока печей возгонки, соединенный входом с выходом блока 12 регулирования тока печей возгонки, а выходом с входом вычислительного блока 16, блок 19 управления мощностью генератора токов высокой частоты, соединенный входом с выходом вычислительного блока 16, а выходом с входом генератора 13 токов высокой частоты, второй блок 20 измерения чувствительности фотокатодов, соединенный первым входом с фотокатодами 5 изделий, а выходом и вторым входом соединенный соответственно с входом и выходом вычислительного блока 16. Блок 17 контроля тока напыления металла на стеклянную подложку преобразователей содержит оптоэлектронный ключ 21, подключенный входом к резистору 22 цепи контролируемого тока, а выходом к входу выпрямителя тока 23. Блок 18 контроля тока печей возгонки содержит трансформатор тока 24, первичная обмотка которого включена в цепь контролируемого тока, а вторичная обмотка соединена с входом выпрямителя тока 25. Блок 19 управления мощностью генератора токов высокой частоты содержит переменные резисторы 26 и 27, соединенные между собой, и управляемый усилитель 28, соединенный выходом с общей точкой резисторов. Блок 8 измерения чувствительности фотокатодов содержит коммутатор 29 фотокатода, соединенного выходом с входом усилителя тока 30, вход которого соединен с выходом делителя сопротивления 31, а выход с входом усилителя напряжения 32 и входом делителя сопротивления 31, коммутатор шкал 33, соединенный выходом с входом делителя сопротивления. Устройство работает следующим образом. Для автоматизированного управления технологическим процессом изготовления преобразователей с целью повышения стабильности технологического процесса предназначен вычислительный блок 16, являющийся функционально законченным устройством. Ядром блока служит микропроцессор "Электроника С5-12". Вычислительный блок по своей команде осуществляет измерение низкого и высокого вакуума в преобразователях 2, температуры печей 4 обезгаживания и обработки фотокатодов, чувствительности фотокатодов 5, токов, протекающих через печи 11 возгонки активирующего металла и распылители 3 металла, и по результатам измерения выдает управляющие воздействия на блок 1 напыления материала подложки фотокатода преобразователей, блок 12 регулирования токов печей возгонки, блок 14 регулирования тока вспомогательных источников света, блок 19 управления мощностью генератора токов высокой частоты, печи 4 обезгаживания и обработки фотокатода. Емкость памяти вычислительного блока, количество входных и выходных цепей и введенная в вычислительный блок программа позволяет одновременно обрабатывать на устройстве восемь преобразователей. Для нагрева и обезгаживания преобразователей 2 служат печи 4. Управление и регулирование температуры печей осуществляют вычислительный блок 16, подавая на них управляющие широтно-модулированные импульсы. Измерение температуры производится блоком 6 измерения температуры печей обезгаживания и обработки фотокатода. На его вход поочередно по команде с вычислительного блока 16 поступают cигналы c термопар 7, уcиливаютcя до напряжения 0-5 В и поступают на аналоговый вход вычислительного блока 16. Время подключения одной термопары 160 мс через каждые 1,28 с. Измерение вакуума в преобразователях производится блоком 9 контроля вакуума в преобразователях. На его вход поочередно подключаются датчики низкого и высокого вакуума 10, сигналы усиливаются до напряжения 0-5 В и поступают на аналоговый вход вычислительного блока. Вычислительный блок 16 анализирует значение вакуума и по этому значению корректирует значение температуры в печах 4. Напыление материала подложки преобразователей 2 производит блок 1, который выходом соединен с распылителями 3. На данной операции необходимо плавно повышать ток, проходящий через распылители. Поэтому ток, проходящий через распылители и имеющий величину от 0 до 2,5 А, регулируется ступенями вычислительным блоком. Количество ступеней 512, значение одной ступени равно примерно 5 мА. Такое малое приращение тока вызывает необходимость его контроля. С этой целью в устройство введен блок 17 контроля тока напыления металла на стеклянную подложку преобразователя. Его вход соединен с выходом блока 1 напыления материала подложки фотокатода преобразователя 2, а выход с входом вычислительного блока 16. Вычислительный блок при этом трехразрядным двоичным кодом задает номер обрабатываемого изделия, восьмиразрядным двоичным кодом величину тока напыления и одновременно контролирует его на данном изделии. Вскрытие щелочных металлов производится токами высокой частоты с помощью генератора 13. При вскрытии в результате интенсивного нагрева ампулы металла, может произойти резкое ухудшение вакуума в изделии, которое фиксируется вычислительным блоком. Поэтому с целью регулирования мощности, отдаваемой генератором в нагрузку, введен блок 19 управления мощностью генератора токов высокой частоты, вход которого соединен с управляющим выходом вычислительного блока 16, а выход с времязадающей цепочкой генератора. При ухудшении вакуума в изделии вычислительный блок дает команду на уменьшение мощности генератора. Блок 12 регулирования тока печей возгонки регулирует токи печей 11 возгонки активирующего металла. Блок имеет возможность управлять токами одновременно восьми печей. Задание и регулирование токами осуществляется вычислительным блоком. Для этого на вход блока 12 с вычислительного блока поступает трехразрядный двоичный код номера обрабатываемого изделия и широтно-модулированный сигнал величины тока. Одновременно вычислительным блоком производится контроль тока печей возгонки. Для этого в устройство введен блок 18 контроля тока печей возгонки, сигнал с выхода которого поступает на вычислительный блок, анализируется и сравнивается с заданным. При проведении операций по формированию фотокатодов и увеличению их чувствительности измеряется ток, проходящий через фотокатоды преобразователей. При этом процесс увеличения чувствительности фотокатода при некоторых операциях идет медленно, а при некоторых быстро. При медленном процессе фототок измеряется поочередно от изделия к изделию. Для этого вычислительный блок подает команду на блок 14 регулирования тока вспомогательных источников света, который включает соответствующий данному преобразователю источник света 15. Одновременно на блок 8 измерения чувствительности фотокатода выдается трехразрядный двоичный код номера изделия для подключения его на вход фотокатода соответствующего преобразователя и трехразрядный двоичный код номера шкалы измерения блока 8. Блок 8 измеряет ток фотокатода и выдает его значение на вход вычислительного блока. Время включения каждой лампы подсветки и фотокатода 160 мс, период включения 1,28 с. Это время является оптимальным, учитывающее как инерционность нитей накала ламп подсветки, так и быстродействие вычислительного блока. При быстром процессе, время которого соизмеримо с временем опроса каждого преобразователя, контроль фототока и подача напряжения на лампу подсветки ведется постоянно в течение всего хода операции. Для этого в устройство введен второй блок 20 измерения чувствительности фотокатодов. Входные цепи блока 20 запараллелены с блоком 8. В этом случае вычислительный блок выдает на блок 20 управляющие команды и принимает от него сигнал значения фототока в течение всего процесса. А в это же время на остальных преобразователях ведется обработка при медленно протекающих процессах. Вычислительный блок в ходе формирования и увеличения чувствительности фотокатода выдает управляющие воздействия на исполнительные блоки устройства. Блок 17 контроля тока напыления материала подложки (фиг.2) преобразователей работает следующим образом. В цепь контролируемого тока включен резистор 22, на котором образуется падение напряжения, пропорциональное току. Это напряжение подается на светодиод оптоэлектронного ключа 21, при этом фототранзистор этого ключа открывается и через него протекает ток. Сигнал с фототранзистора поступает на выпрямитель тока 23 и далее на аналоговый вход вычислительного блока. Блок 18 контроля тока печей возгонки (фиг.3) работает следующим образом. В цепь контролируемого тока включена первичная обмотка трансформатора тока 24. На вторичной обмотке с коэффициентом трансформации равным 5 наводится напряжение, пропорциональное измеряемому току. Это напряжение поступает на выпрямитель тока 25 и далее на аналоговый вход блока вычислительного. Блок 19 управления мощностью генератор токов высокой частоты (фиг.4) предназ-начен для управления выходной мощностью генератора, отдаваемой в нагрузку. Применяемый в данном устройстве генератор является генератором ударного возбуждения, мощность нагрузки которого прямо пропорциональна частоте генерируемых импульсов. Поэтому воздействуя на задающее устройство, управляющее частотой генератора, можно управлять выходной мощностью токов высокой частоты. В устройстве применен управляемый ключ 28, подключенный параллельно резистору 27, резисторы 26 и 27 включены в цепь времязадающей цепочки генератора, поэтому при включении при отключении резистора 27 будет меняться частота работы генератора, а следовательно, и его входная мощность. Блок 20 измерения чувствительности фотокатодов (фиг.5) работает следующим образом. На вход коммутатора 29 фототока поступают сигналы с фотокатодов преобразователей, их экранных цепей и трехразрядный двоичный код номера изделия. В зависимости от значения этого кода на первый неинвертирующий вход усилителя 30 постоянного тока подключается провод соответствующего фотокатода, на второй его инвертирующий вход подключается экранирующий провод цепи фотокатода. Поэтому сигналы помех, возникающие на этих проводах, в усилителе взаимно уничтожаются. К входу и выходу соответственно подключен выход и вход делителя сопротивлений 31, выполняющий функцию переключателя шкал. Блок измерения чувствительности фотокатодов имеет пять шкал с пределами измерения: 0-0,1 А, 0-0,5 А, 0-2,5 А, 0-10 А, 0-50 А. Включение той или иной шкалы производится коммутатором шкал 33, при поступлении на него с блока вычислительного трехразрядного двоичного кода. Усилитель тока работает таким образом, что при максимальном токе на любой из шкал, на его выходе сигнал напряжения равен 200 мВ. С усилителя тока сигнал поступает на усилитель напряжения 32. Далее сигнал поступает на аналоговый вход вычислительного блока 16. Использование изобретения стабилизирует параметры приборов, повышает выход годных и производительность труда.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее основание с гнездами для подсоединения электронно-оптических преобразователей и направляющими для перемещения каретки с вакуумной системой, блок напыления материала подложки фотокатодов, выходом соединенный с распылителем материала подложки фотокатодов, печи обезгаживания и обработки фотокатодов, блок измерения температуры печей обезгаживания и обработки фотокатодов, входом соединенный с датчиками температуры печей обезгаживания, первый блок измерения чувствительности фотокатодов, вход которого соединен с клеммами для подключения фотокатодов, блок контроля вакуума, соединенный входом с датчиками высокого и низкого вакуума, печи возгонки активирующего металла, входами соединенные с выходами блока регулирования тока печей возгонки, генератор токов высокой частоты с индуктором, блок регулирования тока вспомогательного источника света, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и стабильности технологического процесса, оно содержит вычислительный блок, входом соединенный с выходами блока измерения чувствительности фотокатодов, выходами блока измерения температуры печей обезгаживания и обработки фотокатодов, выходами блока контроля вакуума, а выход вычислительного блока соединен с входами блока измерения чувствительности фотокатодов, входами блока измерения температуры печей обезгаживания и обработки фотокатодов, входами блока контроля вакуума, входами блока напыления материала подложки фотокатодов, входами блока регулирования токов печей возгонки, входами блока регулирования тока вспомогательных источников света, входами печей обезгаживания и обработки фотокатодов, блок контроля тока напыления материала подложки фотокатодов, вход которого соединен с выходом блока напыления материала подложки фотокатодов, а выход с входом вычислительного блока, блока контроля тока печей возгонки, вход которого соединен с выходом блока регулирования тока печей возгонки, а выход с входом вычислительного блока, блок управления мощностью генератора токов высокой частоты, вход которого соединен с выходом вычислительного блока, а выход с входом генератора токов высокой частоты, и второй блок измерения чувствительности фотокатодов, соединенный первым входом с клеммами для подключения фотокатодов, вторым входом с выходом вычислительного блока, а выходом с входом вычислительного блока. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок контроля тока напыления материала фотокатода выполнен в виде оптоэлектронного ключа, вход которого соединен с цепью тока напыления через резистор, а выход с входом выпрямителя тока. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок контроля тока печей возгонки снабжен трансформатором тока, первичная обмотка которого включена в цепь тока печей возгонки, а вторичная обмотка соединена с входом выпрямителя тока. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления мощностью генератора токов высокой частоты выполнен из двух переменных резисторов, соединенных между собой, общая точка которых соединена с усилителями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000