Напылительная установка Булат

Здравствуйте, сегодня речь пойдет о вакуумном напылении на установке Булат. Вы узнаете как оно работает и почему. Для большего понимания можете прочитать про ПТИ-10.

Начнем собственно с устройства самой установки, в дебри будем углубляться по мере необходимости( если что то недостаточно объяснено — пишите, дополню).
Общий вид вы уже видели, обратимся к компонентам.
Вот ради этого кубика сооружалась вся установка.

Это сама вакуумная камера, на ней сразу бросаются в глаза оранжевые консоли, это «гляделки»(визоры для наблюдения, но в документации именно гляделки). Грань с двумя гляделками это дверь камеры, на ней вы можете видеть контур охлаждения( это необходимо, ибо она может перегреваться в процессе).
Вблизи гляделка выглядит так.

Почему на ней знак электроопасности и подведены шланги? Хороший вопрос. Посмотрим на нее изнутри.

«Что за хрень?» спросите вы и будете правы, гляделка выполняет лишь вспомогательную функцию(наблюдение разряда), основная нагрузка консоли — это катод(из распыляемого материала), используемый в ионном распылении.
При напылении в гляделке наблюдается свечение плазмы. К сожалению качество снимков не позволяет передать красоту плывущих в пространстве и светящихся потоков.

Повернув голову чуть правее мы увидим магнетрон( нет, не как микроволновке) используемый в магнетронном напылении. Изначально он представляет собой плоскую пластину, но постепенно разряд выедает в нем овальную выемку. Так же вы видите круглый стол, вращающий изделия.

Процесс выедание тоже весьма красив(испаряется медь, поэтому цвет зеленый).

Я очень сожалею что не могу вам этого показать в хорошем качестве.

Сам принцип установки довольно прост, вакуумная камера откачивается до высокого вакуума, туда напускается чуть нужного газа, он ионизируется(чтобы можно было его «схватить»), разгоняется и врезается в мишень выбивая атомы мишени( из напыляемого материала) после эти атомы осаждаются на нужное изделие(к сожалению это материал для отдельной большой статьи, поэтому здесь вкратце).

Под вакуумной камерой располагается водяное охлаждение, некоторая электроника и привод вращения стола.

Справа от стола мы видим уникальную разработку, позволяющую напускать в камеру микропорции кислорода и аргона. Кислород нужен для ионной очистки камеры, а аргон как носитель заряда для последующей бомбардировки испаряемой мишени.

Это обычная горелка подсоединенная к игольчатому клапану управляемому ШИМом.
Питается эта конструкция от двух баллонов через редукторы.

Так как работа производится в вакууме, то следовательно нужна вакуумная система.

Здесь присутствуют паромасляный насос и роторный масляный насос. Сначала камеру откачивают до плохого вакуума, потом включают высоковакуумную систему.
Но как понять когда уже можно включать ту или иную откачную систему? Для этого есть вакуумные датчики и вакуумметры.
Вакуумные датчики как и насосы не универсальны, они тоже имею диапазоны работы. На данной установке установлены ПМТ-2, ПМИ-2, ПМИ-10.

Вот так ПМИ-2 выглядит в процессе работы.

Остановимся только на ней, ПМИ- преобразователь манометрический ионизационный. Эта лампа ионизирует остаточную атмосферу(колебая излучаемые электроны в своем объеме) и измеряет ионный ток(количество ионизированных атомов).
Для этих ламп были созданы специализированные измерители, но в рамках статьи вы увидите только ВИТ-3.

Так же на этом фото вы так же видите мнемосхему вакуумной системы с элементами управления.
Но это не все элементы управления.

Некоторые части к сожалению морально устарели и поэтому не используются. Но блоки управления дугой живут и здравствуют.

В общем хоть она и стара, но работает как часы и выглядит как игрушка, особенно когда включена

Остался один вопрос — зачем мы ее используем? Для напыления хрома и меди на ферритово-ситаловые стержни. Образцы с увеличением можно посмотреть здесь.
Если у вас остались вопросы — прошу в комментарии.

Автор: Dorrin

Источник