Дипломная работа: Устройство управления газонатекателями при магнетронном распылении

После этого траектория перемещения запорного органа становится криволинейной и определяется длиной гибкой связи. Перемещение запорного органа заканчивается, когда запорный орган своим уплотнением 7 полностью герметизирует отверстие 5 вакуумного объема.

Отключение подачи текучей среды в сильфон приводит к возвращению сильфона в первоначальное положение и отводу запорного органа от отверстия в вакуумном объеме. Благодаря снабжению сильфона направляющей перемещения, выполненной в виде гибкой связи, закрепленной одним концом на опоре, а другим - на запорном органе в плоскости, проходящей через оси сильфона и затвора со смещением в его сторону, и тому, что гибкая связь имеет длину, равную расстоянию между точками крепления при полной герметизации затвора, достигается упрощение конструкции вакуумного натекателя и повышение надежности его в эксплуатации.

Существующие разновидности вакуумных натекателей:

а). Вакуумный натекатель, содержащий установочную опору, запорный орган и связывающий их привод перемещения запорного органа, выполненный в виде сильфона, закрепленного на опоре и подключенного к источнику подачи текучей среды под давлением, отличающийся тем, что сильфон снабжен направляющей перемещения, выполненной в виде гибкой связи, имеющей длину, равную расстоянию между точками крепления при полной герметизации натекатель и закрепленной одним концом на опоре, а другим на запорном органе в плоскости, проходящей через оси сильфона и отверстия натекателя со смещением в сторону последнего.

б). Натекатель по п. а, отличающийся тем, что гибкая связь расположена внутри сильфона.

в). Натекатель по п. б, отличающийся тем, что гибкая связь расположена снаружи сильфона.

Вакуумный натекатель

а)б)

Рис. 1.3

3. Одна из конструкции натекателя показана на рисунке 1.4. Клапан 1 натекателя изготовлен из твердой стали в виде длинной иглы конической формы. Коническая поверхность клапана выполнена с высокой чистотой. Герметичность обеспечивается плотным прилеганием клапана к конической поверхности седла 5, изготовленного из мягкого материала (свинца, фторопласта, меди).

При медленном повороте головки 2 игла перемещается в результате винтового перемещения штока 4 в резьбе гайки 3. Таким образом осуществляется плавное регулирование потока газа, пропускаемого натекателем.

Натекатель

Рис. 1.4

Для устранения мертвого хода в конструкции натекателя предусмотрена пружина 5. Она устраняет влияние зазоров в резьбе на точность перемещения штока и обеспечивает плавность его движения в осевом направлении. Строгая соосность иглы и седла, необходимая для плавного регулирования, обеспечивается установкой шайбы 7, в которой расположено седло.

Натекатель со стороны атмосферы имеет фильтр 6, установленный на патрубке, через который можно подавать любой газ в рабочую камеру.

4. Кроме рассмотренных, применяют и другие виды натекателей.

Схема диффузионного натекателя

Рис. 1.5

На рисунке 1.5 показана схема диффузионного натекателя, принцип действия которого основан па значительной и постоянной во времени диффузии газа через трубку 2, герметично введенную в баллон 1, заполненный газом. Для гелиевого диффузионного натекателя, например, используют кварцевую трубку 2, впаянную в стеклянный баллон.

В основе действия термодиффузионных натекателей (рисунок 1.6) лежит явление избирательной диффузии газов через некоторые материалы при нагреве. Если один конец палладиевой трубки 1 (другой закрыт) спаять через какой-либо переход со стеклянным баллоном 2, то ее можно использовать как фильтр, пропускающий только чистый водород. Последний диффундирует через стенки трубки./, нагретой нагревателем 3 до температуры выше 750 К. Для этой цели можно использовать также никель, железо, платину, хотя скорость диффузии водорода через эти материалы значительно меньше, чем через палладий.

Схема термодиффузионного натекателя

Рис. 1.6

5.Широко применяют вакуумные газонатекатели типа ГНПУ (газонатекатель пневматический угловой) с электропневматическим приводом для герметичного перекрытия коммуникаций и диапазоне давлении 10 ^-5 —10^-4 Па. На рисунке 1.7 показана конструкция углового натекателя.

При открытии клапана через золотниковое устройство 9 поступает поток газа, который, воздействуя на поршень 2 цилиндра 3, поднимает диск 7 с уплотняющей резиновой прокладкой 8. В крайнем положении штока 4, герметично уплотненного снльфоном 6, конечный выключатель 1 подает сигнал об открытии клапана.

Для закрытия клапана подастся ток на электромагнитное золотниковое устройство 9, которое выпускает поток газа, и шток 4 с диском 7 под воздействием пружины 5 опускается вниз, герметично уплотняя прокладкой 8 седло клапана.

Конструктивная схема вакуумного газнатекателя типа ГНПУ