Испаритель с электронным нагревом Советский патент 1983 года по МПК C23C13/12 

Изобретение относится к покрытия а именно к устройствам для напылени тонких пленок металлов в вакууме и может быть использовано для получения пленок тугоплавких металлов. Известен испаритель для испарени тугоплавких металлов (вольфрама, молибдена, тантала, ниобия, циркони бора и т.д.), содержащий автотигель ный источник паров, в кбтором капля или ванна расплавленного металла соприкасается с тем же Металлом, находящимся в твердом состоянии. Дл нагрева металла используется электронная бомбардировка Г . Указанные испарители недолговечны, так как содержат элемент - нить катода с высокой температурой и относительно малым поперечным сечение Неравномерность испарения и массо перенос вдоль накаленного тела вызывают локальные изменения сечения этих элементов, а следовательно, и локальные перегревы, обрывы. Наиболее близким по технической сущности к .предлагаемому является испаритель с электронным нагревом, содержащий катод, выполненный в вид нити накала и расположенный внутри фокусирующего цилиндра, анод и источник питания и управления 2J . В известном устройстве в качеств нити катода служит вольфрамовая проволока, применяемая в виде спирали типа улитка . Анод - плоский образец - выполнен из испаряемого материала. Келеду горячим катодом и анодом прикладывается постоянное напряжение. Однако катод должен быть нагрет до весьма высокой температуры для испускания достаточног количества электронов. При этом нить катода довольно часто обрыва ется из-за перегрева или механических напряжений. Кроме того, нить катода подвержена обратному напылению с нагреваемого образда и разр шению потоком ионов, что значительн снижает долговечность устройства. Цель устройства - повышение наде ности в работе испарителя. Указанная цель достигается тем, что испаритель, содержащий катод, выполненный в виде нити накала и ра положенный внутри фокусирующего цилиндра, анод и источник питания и управления, снабжен дополнительным электродом с блоком питания, причем дополнительный электрод расположен между анодом и катодом и изготовлен из материала анода. На чертеже представлена схема испарителя с электронным нагревом. Испаритель состоит из нагреваемого образца - анода 1, например шайбы диаметром 10 и толщиной 3 мм, дополнительного электрода 2, например, диаметром 10 и толщиной 1 мм, нити катода 3 и фокусирующего цилиндра 4, источника 5 питания и управления и блока 6 питания дополни ельного электрода. Анод крепится на вольфрамовых растяжках (не показаны) на расстоянии 2-3 мм от электрода 2, Испаритель работает следующим образом. Дополнительный электрод 2 нагревается путем бомбардировки электронами, испускаемыми нитью катода 3 и ускоряемыми электрическим полем. В свою очередь анод 1 нагреваетс-я как излучением, так и электронной бомбардировкой с дополнительного электрода 2, так как ду ними прикладывается положительный потенциал равнуй 1000-2000 В. Как и в известном испарителе температура образца (анод 1) определяется током эмиссии нити катода 3 в насыщения. Использование изобретения позволяет значительно.уменьшить ток накала, а следовательно, увеличить долговечность нити накала катода, поскольку используется не только энергия обратного излучения с анода, но и энергия положительных ионов, значительная, часть которой в известном испарителе теряется, проходя через межви.тковое пространство нити катода (поверхность образца в несколько раз больше поверхности нити катода); экранировать нить катода от разрушительного действия ионов, что значительно повышает долговечность устройства, значительно повысить чистоту конденсата при изготовлении защитного электрода и анода из одного материала.

ИСПАРИТЕЛЬ С ЭЛЕКТРОННЫМ .НАГРЕВОМ, содержащий катод, выполненный в виде нити накала и расположенный внутри фокусирующего цилиндра, анод и источник питания и управления, oтличающийck тем, Что, с целью.повышения надежности в работе испарителя, он снабжен дополнительным электродом с блоком питания, причем-дополнительный электрод расположен между анодом и катодом и изготовлен из материала анода.