Pagrindinės vakuumo žinios

Pagrindinės vakuumo žinios

IKS PVD d PVC dulkių dengimo įrangos gamyba, susisiekite su mumis dabar, norėdami gauti daugiau informacijos apie vakuuminę danga.

.

Fiziniai garų nusodinimo (PVD) metodai, tokie kaip garavimas, purškimas ir jonų nusodinimas, gali būti įgyvendinami tik vakuumo sąlygomis.

Šiuolaikinių plonų plėvelių medžiagų, kurios yra fizinės garų nusodinimo technologijos (PVD) arba cheminių garų nusodinimo technologijos (CVD), paruošimas apima dujų fazės susidarymą, transportavimą, reakciją, kondensaciją, nusodinimą ir kitus procesus vakuumo sąlygomis. Todėl šiame dokumente trumpai pristatomos pagrindinės žinios apie vakuumines medžiagas ruošiant plonasluoksnes plėveles.

Pagrindinės vakuumo žinios

Naudojant išorinę jėgą dujų molekules pašalinti tam tikroje uždaroje erdvėje, kad erdvėje esantis slėgis būtų mažesnis nei vienas atmosferos slėgis, tuomet fizinė dujų padėtis erdvėje vadinama vakuumu.

1643 m. Garsus Torricelli atmosferos slėgio eksperimentas pirmą kartą atskleidė vakuumo, žemo slėgio, plono dujų fizinę būseną ir gavo atmosferos slėgio apibrėžimą (76 mm gyvsidabrio kolonėlės sukurtas slėgis yra apibrėžiamas kaip 1 m) ir vakuuminio matavimo pagrindas.

Vakuumo laipsnį rodo dujų slėgis, o pradinis vakuumo laipsnio vienetas yra mmHg (1tm = 760 mmHg).

1958 m., Atmintyje Torricelli, pirmosios keturios jo vardo torr raidės buvo pakeistos mmHg kaip vakuumo laipsnio vienetas (1 torr = 1 mmHg).

Taip pat buvo priimta centimetro-gramo (CGS) sistema, kurioje yra baras (1 bar = 1 x 105Pa) ir dažniau mbar (1mbar = 100Pa).

Šiuo metu su standartizacijos pažanga palaipsniui vyrauja tarptautinė vienetų sistema (SI sistema, ty MKS sistema), o vakuumo laipsnis - kaip vienetas (1at = 1,013 * 105Pa).

Atminkite, kad skliausteliuose esantis vakuumas paprastai paverčiamas vienetais, o mama neturės nerimauti dėl to, kad įvairiuose literatūros padaliniuose susipainiuosi.

Vakuuminis įsigijimas

Pavyzdžiui, geriant gėrimą iš šiaudų, laikomasi principo, kad mes išimame orą iš šiaudų ir sukuriame vakuumą šiaudų viduje (slėgis šiaudų viduje yra mažesnis už išorinį atmosferos slėgį). Pagal slėgio skirtumą, mes išspaudžiame gėrimą skardos viduje į burną per šiaudus.

Panašiai, ruošiant šiuolaikines plonasluoksnes medžiagas, reikalingas vakuumas taip pat gali būti „įsiurbiamas“ nuo oro, kuris patalpinamas vakuumo siurbliu.

Pagal vakuuminio siurblio veikimo principą jis gali būti suskirstytas į dvi kategorijas: dujų transportavimo siurblys (dujos yra nuolat įkvepiamos ir išleidžiamos iš vakuuminio siurblio, kad būtų pasiektas išmetamųjų dujų kiekis) ir dujų surinkimo siurblys (naudojant aktyvintąją anglį ir kitą). įkvepiamosios medžiagos ir šalto šaltinio įtaisas, kurį siurbimo erdvėje turi būti pašalintos dujų molekulės). Pagal siurblio darbinio slėgio diapazoną galima suskirstyti į pirmąjį siurblio etapą (aukštą paleidimo slėgį) ir po siurblio stadijos (žemas pradinis slėgis).

Rotacinio skriemulio mechaninio siurblio išvaizda ir vidinė struktūra yra parodyta 1 paveiksle. Tai yra dujų transportavimo siurblys, kuris gali veikti tiesiogiai iš atmosferos slėgio. Tai dažniausiai naudojamas priekinio stiklo siurblys.

1 pav. Mechaninės siurblio išvaizdos ir vidinės struktūros diagrama

Mechaninio siurblio veikimo principas - naudoti mechaninių judančių dalių rotorių, esantį ekscentriškame rate, kad būtų pasiektas įkvėpimo ir suspaudimo išmetimo tikslas, kaip parodyta 2 paveiksle (paveiksle esantys pilki taškai atspindi orą) ).

Fig. 2 mechaninio siurblio veikimo principo schema

Turbomolekulinis siurblys yra tam tikras aukšto lygio siurblys, sukurtas šiuolaikinės vakuuminės technologijos dėka, kad būtų galima laikytis be naftos ir aukšto vakuumo aplinkos. Tai dujų transportavimo siurblys. Tačiau pradinis darbinis slėgis turi būti mažesnis nei 1Pa. Jo išvaizda ir vidinė struktūra pavaizduoti 3 paveiksle.

Fig. 3 turbinos molekulinio siurblio išvaizda ir vidinė struktūra

Turbinos molekuliniame siurblyje yra daugiapakopiai rotoriai ir statikliai su skirtingais rotoriais ir statrais, o rotoriaus mentės greitis yra iki 20000 ~ 60000 k / min. Dujų molekulės, gabenamos iš viršutinio ašmenų, bus toliau suspaustos į apatinį, esant žemesniam ašmeniui, ty kinetinė energija nuolat perkeliama į dujų molekules susidūrus, ir dujų molekulės bus suspaustos ir iškraunamos žingsniu po kinetinės energijos, kaip parodyta Fig. 4.

Fig. 4 turbinos molekulinio siurblio veikimo principas

Verta paminėti, kad ruošiant plėvelę tiesiogiai nedarykite molekulinio siurblio, nes žemo vakuumo (daugiau atmosferos molekulių) sąlygomis molekulinis siurblio peilis yra lengvai sugadintas, jį nustatė mažas kritikas, tuo atveju, jei molekulinio siurblio sprogimo žala savaime negali būti ekonomiškai efektyvi. Todėl svarbu nepamiršti atidaryti mechaninio siurblio ir kito priešpakopinio siurblio, kad prieš pradedant naudoti molekulinį siurblį būtų pasiektas tam tikras vakuumo laipsnis.

Vakuuminis matavimas

Norint suprasti vakuuminį laipsnį (oro slėgį) nusodinimo kameroje realiu laiku, reikia paruošti vakuumo matuoklį (vakuuminį matuoklį) plėvelės paruošimui.

Pagal vakuuminio laipsnio matavimo principą jį galima suskirstyti į absoliutų vakuuminį matuoklį (tiesiogiai nustatant slėgio vertę tam tikroje erdvėje) ir santykinį vakuuminį matuoklį (pirmiausia išmatuokite kitus fizinius kiekius, susijusius su slėgiu, po konversijos, kad gautumėte slėgio vertę). ). Kadangi vakuumo matuoklis yra lengvai matuojamas, jis dažnai naudojamas matuoti plėvelės nusėdimo vakuumo laipsnį.

Kaip minėta pirmiau, vakuuminis siurblys turi griežtus vakuuminio veikimo diapazono reikalavimus, panašiai kaip ir skirtingi vakuumo laipsniai, norint matuoti skirtingus vakuumo matuoklius.

Pirani vakuuminis matuoklis dažnai naudojamas mažo vakuumo matavimui, o tai yra patobulinta termoporos vakuuminio matuoklio forma. Fig. 5 yra veikimo principo schema. Vamzdyje yra du gijų rinkiniai. Kai dvi kaitinamųjų siūlų grupės yra suaktyvintos ir šildomos, šilumos išsklaidymo greitis taip pat skiriasi dėl aplinkos oro plonumo skirtumo. Todėl, atsižvelgiant į temperatūros skirtumą, abiejų kaitinamųjų siūlų grupių pasipriešinimas bus skirtingas, ir taip pat pasikeis ir per kaitinimo siūlelį tekanti srovė. Dėl fiksuoto oro slėgio atskaitos gale kaitinimo siūlės temperatūra, atsparumas ir srovė atskaitos sekcijoje lieka nepakitę, todėl vakuumo laipsnis matuojamoje ertmėje gali būti gaunamas lyginant.

Fig. 5 piraniškos vakuumo matuoklio veikimo principo schema

Didelio vakuumo matavimo laukas priima jonizacijos vakuuminį matuoklį, kurį reikia naudoti kartu su pirani ir kitais mažo vakuumo matuokliais. Jonizacijos vakuuminis gabaritas daugiausia susideda iš trijų elektrodų: katodo (gijų), anodo ir jonų kolektoriaus. Jo veikimo principas pavaizduotas 6 paveiksle. Iš karšto katodo išskiriami elektronai pagreitėja į tinklą, susiduria su jų kelio dujomis ir jas jonizuoja. Kai elektronai paspartina ir sulėtėja, jie galiausiai bus sulaikyti polių ištrynimu. Elektronų reciprokacijos virpesių procese dujų molekulės bus nuolat jonizuojamos, o dujų jonai skris į jonų surinkimo polius, kad sukurtų kilpos srovę. Fiksuoto katodo emisijos srovės ir fiksuoto dujų tipo atveju jonų srovės intensyvumas priklausys tik nuo jonizuotų dujų slėgio, o vakuuminis laipsnis nusodinimo patalpoje gali būti pakeistas jonų srovės intensyvumu.

Fig. 6 jonizacijos vakuumo matuoklio veikimo principo schema

Įdiegus šį straipsnį, mes manome, kad mes turime pagrindinį supratimą apie vakuumo apibrėžimą, skirtingų vienetų konversiją ir vakuumo gavimą bei matavimą.