Пристірй для нанесення покриття

Винахід відноситься до вакуумної техніки і може використовуватися для нанесення покрить у вакуумі на внутрішні поверхні скляних труб, які застосовуються в пристроях запису інформації. Відомий пристрій для нанесення покрить у вакуумі на внутрішні поверхні деталей, який містить в собі тигель у вигляді порожнистої кулі для розміщення матеріалу, що випаровується, і нагрівач у вигляді пари електродів для збудження тліючого розряду, що складається з катоду, яким є сфера з тугоплавкого матеріалу і кулястого аноду, що закріплений в центрі сфери [1]. Пристрій працює у такий спосіб. В тигель поміщають речовину, що випаровується (метал), міжелектродний простір вакуумують, а потім заповнюють газом, необхідним для запалювання тліючого розряду. На анод і катод подають напругу, в результаті чого проходить розігрів катоду і матеріалу покриття і переведення матеріалу, що випаровується, в пароподібний стан. Недоліком пристрою є обмеженість застосування, поскільки він не забезпечує якісне покриття Із багатокомпонентних матеріалів, зокрема із чотирьохкомпонентних халькогенідів. Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається, є пристрій для нанесення покрить у вакуумі на внутрішні поверхні деталей, що містять у собі вакуумну камеру з резистивним випаровувачем, охолоджувані струмопроводи, які виконані у вигляді труб, змонтованих концентрично. Матеріал, що випаровується, формують у вигляді дроту, один кінець якого з'єднаний з пристроєм для подачі [2]. Працює пристрій у такий спосіб. При проходженні струму по зовнішній і внутрішній трубах резистивний нагрівам розігрівається, внаслідок чого матеріал дроту плавиться і випаровується. Суть пристрою, що заявляється, полягає в тому, що у пристрої для нанесення покриття у вакуумі на внутрішні поверхні деталей, який містить у собі вакуумну камеру з резистивним випаровувачем і систему подачі речовини, що випаровується, резистивний випаровувач, виконаний у вигляді пранаймні двох екранів циліндричної форми, розміщених коаксіально один до одного, кожний з екранів має отвори, причому любий з отворів одного екрана зміщений стосовно любого отвору другого екрана навколо повздовжньої осі симетрії на кут 30-330°. У варіантах технічного рішення отвори в екранах розміщені вздовж твірних циліндра, кожний подальший отвір в екрані розміщений на постійній віддалі від попереднього, екрани мають однакові довжини, установлені вертикально, торці екранів заглушені І під'єднані до джерела електричного струму. При введенні наноси-моЇ речовини в порожнину внутрішнього екрана, речовина випаровується і через отвори у внутрішньому екрані попадає у міжекранну порожнину, з якої через отвори у зовнішньому екрані в порожнину деталі, що обробляється. Перед уведенням речовини порожнину деталі вакуумують до 10-5 мм рт.ст. внаслідок чого речовина в пароподібному стані проникає через отвори у вигляді молекулярного пучка. За рахунок того, що отвори у внутрішньому і зовнішньому екрані зміщені, виключається пряме попадання молекулярного пучка з зони випаровування безпосередньо на деталь, що обробляється, що запобігає переносу макрочастинок речовини на поверхню, що обробляється, і виникненню неоднорідності покрить. Розміщення отворів вздовж твірної циліндрів на однаковій віддалі один від одного забезпечує рівномірний розподіл речовини, що випарувалась, а виконання екранів однакової довжини І розміщення їх на одному рівні дозволяє шляхом заглушення їх торців забезпечити переніс речовини, що випарилась, тільки через отвори в екранах. Порівняльний аналіз рішення, що заявляється, з прототипом показує, що пристрій, що заявляється, відрізняється від відомого тим, що резистивний випаровувач виконаний з циліндричних коаксіально розміщених екранів з отворами, які зміщені навколо повздовжньої осі. Таким чином, спосіб, що заявляється, відповідає критерію "новизна". Сутність передбачуваного пристрою пояснюється кресленням, де схематично представлена конструкція запропонованого пристрою. Екран 1 циліндричної форми розміщений в порожнині екрана 2 коаксіально останному. Торці екранів заглушені за допомогою заглушок 3 і 4. У верхній заглушці 4 є отвір 5 для уведення речовини, що випаровується. Обидва екрани мають ефузійні отвори 6. Торці екранів під'єднані до струмовводів (на кресленні не показані). Резистивний нагрівам розміщений в порожнині деталі, що обробляється, 7, яка установлена з можливістю повороту навколо осі симетрії резистивного нагрівача. Деталь, що обробляється, разом з резистивним нагрівачем розміщена в порожнині вакуумної камери (на кресленні не показана). Працює пристрій таким чином. У вакуумну камеру поміщають деталь, що обробляється, і резистивний нагрівач, після чого камеру вакуумують до залишкового тиску 10-5 мм рт.ст. Через екрани 1 і 2 пропускають електричний струм, внаслідок чого в порожнині нагрівача створюється задана температура. Через отвір 5 в заглушці 4 з допомогою дозатора (не показаний) подають порошкоподібний матеріал, що випаровується, який, попадаючи в порожнину екрана 1, випаровується. Через отвори 6 екрана 1 речовина в газоподібному стані попадає в порожнину екрана 2, а звідти через отвори 6 екрана 2 в порожнину деталі 7, що обробляється, де осідає на внутрішній поверхні останньої. Деталь при цьому обертають навколо повздовжньої осі резистивного нагрівача, що забезпечує· рівномірність товщини покриття, що наноситься. У конкретному виконанні резистивний випаровувач виконаний у вигляді двох танталових трубок довжиною до 105 мм і зовнішніми діаметрами 4,5 і 6,6 мм відповідно з товщиною стінок 0,06 мм. Торці трубок заглушені танталовими пластинами, причому у центрі верхньої пластини є отвір, призначений для подачі речовини, що випаровується. У стінках внутрішньої і зовнішньої трубок є отвори з площами перерізу 0,07 і 0,18 мм2, які розміщені вздовж твірних циліндрів з кроком 2,5 і 0,8 мм відповідно. Проведено випробування пристрою для нанесення покрить. Здійснювали напилення сплаву системи GeAs-Se-Te на внутрішню поверхню скляної трубки з внутрішнім діаметром 14 мм і довжиною 85 мм. Деталь, що обробляється, з резистивним нагрівачем поміщають у вакуумну камеру, яку відкачують до залишкового тиску 10 мм рт.ст. Пропускаючи через резистивний нагрівач електричний струм, створюють в зоні випаровування температуру 750°С, після чого речовину, що випаровується, у вигляді порошку з розмірами частинок 100-300 мкм подають з допомогою дозатора у порожнину резистивного нагрівача, установленого вертикально к порожнину деталі, що обробляється, коаксіально останній. Деталь при цьому обертають навколо вертикальної осі зі швидкістю 8-10 об/сек. Проведені досліди при різних зміщеннях отворів внутрішнього І зовнішнього екранів. Результати випробувань запропонованого пристрою, отримані в п’яти прикладах, зведені у таблицю. Як видно з таблиці, рівномірне по товщині покриття отримують при зміщенні отворів екранів навколо осі на кут 30-330°. Таким чином, застосування запропонованого пристрою забезпечує поліпшення якості покриття внутрішньої поверхні деталі за рахунок рівномірності її товщини і виключення попадання на неї макрочастинок. Передбачається застосування запропонованого винаходу у технологічному процесі виготовлення оптичних носіїв інформації.