Устройство для изготовления фотоэлектронных приборов Советский патент 1982 года по МПК H01J9/12 H01J31/50 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРОННБ1Х

1

Изобретение относится к области электровакуумного производства, в частности к оборудованию для изготовления фотоэлектронных приборов (ФЭП).

Известно устройство для изготовления ФЭП, содержащее вакуумную рабочую камеру, внутри которой смонтирована неподвижная камера формирования с соосно размещенными в ней обрабатываемыми заготовкой фотокатода и корпусом ФЭП, снабженными уплотнительными элементами. Камера формирования снабжена подвижной перегородкой с отверстием и автивировочным узлом, которая разделяет обрабатываемые части фотоэлектронного прибора. Вакуумноплотное сочленение узла фотокатода с корпусом прибора осуществляется запрессовкой через индиевую прокладку 1.

Недостатками этого устройства являются низкая надежность герметизации оболочки ФЭП, невысокая производительность, вызванная однопозиционностью устройства, кроме того, отсутствует возможность изготовления фотоэлектронных приборов, отдельные части которых по технологии обрабатывают в обособленных отсеках (например фоПРИБОРОВ

тоэлектронные умножители с микроканальными пластинами).

Известно также устройство для изготовления электронно-оптических приборов (ЭОП), содержащее вакуумную камеру с отсеком активации, в котором расположены держатель заготовки фотокатода и активировочный узел и отсеком герметизации с расположенным в нем подвижным держателем корпуса ЭОП с механизмом перемещения и механизм переноса заготовок, который

10 выполнен в виде двух расположенных друг над другом соосных и синхронно вращающихся каруселях. Герметизация прибора осуществлялась в результате соединения уплотни.j тельных элементов 2.

Недостатком данного устройства является низкое качество приборов и недостаточная эксплуатационная надежность устройства, вызванная наличием в высоковакуумной 20 камере двух вводов вращения каруселей. Цель изобретения - повышение качества изготовления фотоэлектронных приборов и эксплуатационной надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем вакуумную камеру с отсеком активации, в котором расположены держатель заготовки фотокатода и активировочный узел, и отсеком герметизации ФЭП с расположенными в нем подвижным держателем корпуса ФЭП с механизмом перемещения, и механизм переноса заготовки, отсек герметизации ФЭП снабжен коаксиально расположенными наружным и внутренним колпаками, прозрачными для лучей лазера, размещенными соосно держателю корпуса ФЭП, который снабжен автономной системой вакуумной откачки и установлен с возможностью перемещения во внутренний колпак, при этом вакуумная камера установлена с возможностью вращения относительно оси держателя ФЭП. Кроме того, механизм перемещения держателя корпуса ФЭП выполнен в виде щарнирного параллелограмма, размещенного в сильфоне.

На чертеже показана предлагаемая установка в продольном сечении, общий вид.

Установка содержит горизонтально расположенную вакуумную камеру 1, в заднюю стенку которой встроен управляемый извне механизм 2 переноса заготовки фотокатода 3. Этот механизм с сильфонной герметизацией и оснащен электромагнитным захватом. К одному нижнему фланцу камеры 1 пристыкованы отсек герметизации, а к другому - активировочный узел 5. Отсек 4 и активировочный узел 5 разнесены на определенные расстояния друг от друга и являются технологическими позициями изготовления фотоэлектронного прибора. В отсеке 4 размещен подвижный держатель 6 корпуса 7 обрабатываемого фотоэлектронного прибора, закрепленный на шарнирном параллелограмме 8 с приводом 9. Шарнирный параллелограмм 8 и привод 9 находятся вне вакуумной зоны камеры и отделены от нее сильфоном 10.

Подвижный держатель 6 снабжен откачным гнездом 11 с одной стороны вакуумноплотно сочлененным при помощи щтенгеля 12 с корпусом 7 прибора, а с другой стороны он вакуумноплотно сочленен при помощи гибкого щланга 13 с дополнительным электроразрядным вакуумным насосом 14.

К верхнему фланцу 15 камеры 1 вакуумплотно пристыкован наружный стеклянный колпак 16, оснащенный внутренним стеклянным колпаком 17, продолжающим объем отсека герметизации, прозрачными для лучей лазера и смонтированными соосно подвижному держателю 6. Назначение внутреннего стеклянного колпака 17 - экранировка наружного стеклянного колпака от испарения и всплесков свариваемых в вакууме металлических кромок частей фотоэлектронного прибора.

Активировочный узел 5 содержит стеклянный цилиндр 18, на верхний торец которого устанавливается подлежащая обработке заготовка фотокатода 3. Внутренняя полость цилиндра 18, обособленная от основного объема камеры 1, а также объем камеры I соединены вакуумопроводом 19 с основным электроразрядным насосом 20. В

активировочном узле 5 проводится один из основных технологических процессов - формирование на стеклянной подложке фотокатода прибора. На фланце 21 активировочного узла 5 размещены испарители 22, тоj ковводы 23, датчики. Имеется система разогрева 24 и охлаждения 25, смонтированная на правом боковом фланце 26 камеры 1 и вверху окно 27 для подсветки. Слева камера 1 снабжена смотровым окном 28. Камера 1 вместе с отсеком 4, насосами 14, 20 смонi тирована на щарикоподщипниковых опорах 29 поворотного стола 30, расположенного в атмосфере. При этом ось вращения опоры 29 совмещена с геометрической осью О-О обрабатываемого фотоэлектронного прибора.

- На верхнем торце внутреннего стеклянного колпака 17 установлена пружина 31, взаимодействующая с узлом фотокатода 3 при его подъеме в зону колпака на позицию лазерной сварки прибора. Слева от стеклянного колпака 16 размещен неподвижно источS ник 32 лазерного излучения.

Установка работает следующим образом. Заготовка фотокатода 3 устанавливается на верхний торец стеклянного цилиндра 18, а корпус 7 обрабатываемого прибора при помощи щтенгеля 12 вакуумноплотно соединяют с откачным гнездом 11 и закрепляют в подвижном держателе 6. При этом держатель 6 находится в нижнем исходном положении (на чертеже показано штрих-пунктиром), а механизм 2 переноса находится в

среднем промежуточном положении. Затем камеру 1 вместе с активировочным узлом 5 и вакуумопроводом 19 сочленяют по ее нижнему фланцу с отсеком 4 и с насосом 20. После откачки и обезгаживания камеры 1, отсека 4 и активировочного узла 5 производится формирование фотокатода путем нанесения компонентов на заготовку фотокатода 3 и активирование ее. Готовый фотокатод 3 при помощи механизма 2 переноса, оснащенного электромагнитным захватом

5 (заготовка фотокатода имеет коваровое кольцо) , поднимается над торцом стеклянного цилиндра 18 и переносится в зону расположения отсека 4 (на позицию сборки) до совмещения с осью О-О прибора, где сочленяется с корпусом 7 фотоэлектронного прибора, установленного в держателе 6.

Держатель 6 вместе с собранными частями прибора (узлом фотокатода 3 и корпусом 7 прибора) при помощи механизма щарнирного параллелограмма 8, управляемого

5 извне приводом 9, поднимается вверх в зону внутреннего стеклянного колпака 17, на позицию лазерной заварки. Здесь узел фотокатода 3 поджимается пружиной 31 к корпусу 7 прибора.

Луч лазера от неподвижного источника 31 фокусируется через стеклянные колпаки 16 и 17 на свариваемые металлические кромки прибора, включается вращение поворотного стола 30, размещенного в атмосфере, и происходит автоматическая вакуумоплотная сварка в импульсном режиме.

Для получения вакуумноплотного щва достаточно повернуть стол 30 (а значит и обрабатываемый прибор) на один оборот вокруг геометрической оси О-О со скоростью 20 мм/мин. При повороте стола 30 на один оборот, поворачиваются также камера 1 и насосы 14, 20, смонтированные на его подвижной платформе.

Выделяющиеся при лазерной сварке газы откачиваются основным насосом 20 (камерная откачка) и дополнительным насосом 14 (штенгельная откачка) через щтенгель 12 откачное гнездо И и гибкий щланг 13, поддерживая давление внутри прибора на уровне 5-10 - 10 мм рт. ст. После окончания сварки насос 20 выключается, нижний фланец камеры 1 снимается с фланца отсека 4, а обработанный прибор вынимается из камеры путем перекусывания металлического штенгеля 12.

Использование предлагаемого устройства позволит повысить надежность и долговечность ФЭП за счет герметизации корпуса лазерной сваркой и возможностью визуального контроля за ее качеством.

Исключение герметичных .выводов вращательного движения повысит эксплуатационную надежность устройства.

Формула изобретения /-Устройство для изготовления фотоэлектронных приборов, содержащее вакуумную камеру с отсеком активации, в котором расположены держатель заготовки фотокатода и активировочный узел, и отсеком герметизации фотоэлектронного прибора с расположенными в нем подвижным держателем корпуса фотоэлектронного прибора с механизмом перемещения, и механизм переноса заготовки, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества изготовления фотоэлектронных приборов и эксплуатационной надежности устройства, отсек герметизации фотоэлектронного прибора снабжен коаксиально расположенными наружным и внутренним колпаками, прозрачными для лучей лазера, размещенными соосно держателю корпуса фотоэлектронного прибор.а, который снабжен автономной системой вакуумной откачки и установлен с возможностью перемещения во внутренний колпак, при этом вакуумная камера установлена с возможностью вращения относительно оси держателя фотоэлектронного прибора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм перемещения держателя корпуса фотоэлектронного прибора выполнен в виде шарнирного параллелограмма, размещенного в сильфоне.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 696557, кл. Н 01 J 9/12, Н 01 J 31/50, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 476621, кл. Н01 J 9/12, 1972.