真空镀膜机操作指导

真空镀膜试验指导真空镀膜常用的方法有蒸发镀膜、射频溅射镀膜和离子镀膜等。本试验通过介绍蒸发镀膜原理，把握蒸发镀膜的操作方法。真空镀膜技术在电真空、无线电、光学、固体物理、原子能和空间技术中有广泛的应用。真空镀膜原理：蒸发镀膜机理质都可以用此法蒸镀成膜。蒸发原子的成膜过程比较简单，这里只能粗略描述如下：溅落原子首先被固体外表吸附，当外表温度低于某一临界温度时，原子开头“核化”——局部原子分散成团，消灭假设干“岛”，然发镀膜的条件主要有两个，分别介绍如下：高真空发镀膜的速度高，成膜质量也好。相反，假设真空度低，有大量的空气分子存在，一方面，蒸发完成镀膜，膜料将被抽走。因此，蒸发镀膜需要在高真空条件下进展。固然，真空度也不需要绝10--20cm，依据自由程公式〔d是分子的直径，n是分子数密度〕不难估量真空度在 Pa以上就可以满足要求。材料干净膜的物理性质，如亮度、外表张力、电导率等等。所以，膜材和基底的清洗工作必需认真对待。真空技术获得真空需要使用真空泵。测量真空度需要使用真空计。真空泵和真空计的种类都很多，本试验的主要目的：〔1〕了解真空泵、真空计的工作原理；〔2〕把握低真空、高真空的获得、测量与检漏的根本方法。真空的获得目前，在试验室中广泛使用着机械泵、油集中泵、吸附泵和离子泵来获得真空，下面依次介绍它们的原理。机械泵要构造见图4-1-1，由定子、转子、旋片、弹簧等组成。转子在电机的带动下转动，转子的外表面与定子的内外表在图中的A排气阀承受油封，油在工作室的内外表形成油膜，有利于润滑和A点的密封，但同时也会形成油的气体倒流，例如，当系统工作一段时间后需要停机，应先关断进气管上的阀门，保持抽气状态，然后给进气管放气，最终才能给机械泵断电。机械泵的极限真空度约为10-1Pa，它主要由机械泵油的饱和蒸汽压和泵的机械加工精度打算起来，可以将真空度再提高一个数量级。油集中泵油集中泵比机械泵能获得更高的真空度，它的工作压力范围是10-1~1-6Pa，起始压力正好是机械泵的极限压力，因此，油集中泵通常要利用机械泵作为前级泵，将真空度抽到10-1Pa后才能开集中泵。油集中泵是利用气体的集中性质制作的，构造原理见图4-1-2，其构造主要由泵体、喷嘴、10-1Pa〔一种低蒸汽压的高分子物质〕向下方；油气被泵体冷凝，重变成油，返回蒸发器，并释放出夹带的气体，气体被机械泵抽走，而油又被重加热循环，如此反复，到达连续抽气的目的。为了防止气体集中返回，往往需2~320分钟以后再关冷却水，10-6Pa真空的测量了。但是，真空度的范围是很宽的，达十几个数量级，不行能由一个或一种真空计完成这样大范围的真空度测量，所以，各种真空计都有一个测量范围，将有范围掩盖的各种真空计组合起来，完成大范围的真空度测量。下面介绍常用的几种真空计。热电偶真空计真空计的原理见图4-1-3，一端开口的玻璃壳的开口端与真空室相接，玻璃壳内的真空度与真空室内的真空度一样，外电路给加热丝通电，热电偶的一个结点与加热丝焊接或压接在A点，结点的〔即真空度〕，压强越大，气体传导热量越多，加热丝的温度越低，毫伏表测量出的热电动势越小；相反，压强越低，气体越淡薄，气体传导热量越少，加热丝的温度升得越高，毫伏表测量出的热电确定压强计〔确定真空计〕校准，校准曲线用图4-1-4表示。热电偶真空计的测量范围是10~10-1Pa。热阴极电离真空计〔灯丝、栅极和板极〔收集极〕组成，其构造见图4-1-5，图4-1-6是电离规管和测量电路的连接方法。体的压强成正比，通过校准比例系数〔该系数与气体的种类有关〕，就可以用板流指示真空度。10-1~10-6Pa10-11Pa。假设将热偶真空计和电离真空计结合起来，可以测10~10-6Pa的真空度，能满足很多状况下的测量要求。这种组合起来的真空计使用得格外多，例如FZH—1FZH–2现FZH—2B复合真空计作些介绍。FZH—2B复合真空计的测量范围是：热偶计：1.3×101~1×10-1Pa电离计：1×10-1~6.65×10-6Pa它的面板见图4-1-7，能外连两个热偶规管〔V1和V2〕和一个电离规管，两个热偶规管的开封时〔内部真空度达10-2~1-3Pa〕进展的，将的规管用电缆连接到反面的相应插孔上，垂直放置，按下电源按钮，将转换开关置于“测量”位置，调整“电流调整”使电表满偏，持续3检查工作电流的变化状况，假设有变化，通过“电流调整”旋钮将电流校正到工作电流。在测定完工作电流后，热偶规管才能开封，与要测量的系统进展密封连接。电离计的规管用五芯电缆与线柱相连。电离计要在真空度高于10-1Pa后才能使用，按下灯丝开关，预热10分钟后就可以测10-110-210-5除气，则先将量程开关置于10-1档，关闭灯丝，按下“除气”按钮，持续10~15分钟即可；断开“除气”开关，翻开“灯丝”开关，即可进展测量。仪器与装置自制玻璃真空系统如图4-1-8，FZH-2BZXGHZ—3火花测定仪，电吹风机等。在图4-1-8中机械泵连接两路系统：〔1〕一路经三通I、二通II，与容器V3连接，容器V3上有几处漏气的地方，所以该路系统用来专做检漏试验。〔2〕另一路有三通I、集中泵通向容器V1V1经三通II通过流导G1或G2的管道通向V2V1和V2的压强分别由DL—2aDL—2bG1、G2IIG1G2端的动态压强差〔 〕是不一样的。DL—2是热电离真空规管，是作用在高真空条件下高频加热内部金属零件，以到达金属零件去气之目的。试验室常用的溅射仪如JS—450A，其具体用法见说明书。蒸发镀膜的仪器与装置整体构造图4-2-2料镀膜。基底材料可以平放和立放。蒸发器试验中用到的蒸发器很简洁，是舟状的。机械泵和集中泵极限真空度不高，一般为 Pa。当需要较高的真空度时，需要将机械泵和油集中泵结合起来使用。油集中泵有玻璃壳和金属壳两种。两种真空泵的工作原理见试验4—1，此处不再重复。复合真空计约为 Pa，电离计测量的真空度较高，为Pa的真空度。

Pa，二者合在一起可以测量之间是非线性关系。多，通过检测正离子流，可以测量真空度。离子流与真空度是线性关系。两种真空计的具体构造和工作过程见试验4—1和仪器说明书。试验内容与方法对真空系统捡漏、观看辉光放电颜色，定性地推断系统的真空度，测量用机械泵抽气时系统的近似真空度。关闭活塞二通I，开动机械泵，三通I旋至与系统V3通，再翻开二通II，用高频火花捡漏V3II观看记录系统内放电颜色，推断对应的真空度；用热偶计测量，检验推断之正确性。测量用机械泵抽气时该局部真空系统的近似极限真空度。将系统抽至高真空；对系统内部的金属零件进展高频加热去气；测量不同流导的管道对抽气的影响。将三通I旋至与集中泵通，让机械泵对集中泵和高真空系统进展预抽气〔此时三通II与G1或G2管道通皆可〕；用热偶计进展测量，当系统真空度到达 托时，接通集中泵冷却水〔留意轻轻旋动水龙头，绝不行太快太猛，否则水量过大易损坏橡皮管〕。渐渐加热集中泵〔掌握集中泵加热电炉调压器分两次调整，第一次调到160伏，10分钟后调210伏，以后再依据集中泵工作状况作适当地调整〕。当系统真空度到达 托时〔热偶计指针满刻度〕改用电离计局部进展测量。2．高频加热去气：当系统真空度达10-5托时，就可进展高温加热去气。将高频加热的负载线圈套在被加热零件之外〔留意高频炉输出的两根对股线切忌相碰〕，开启高频炉进展加热去气。〔高频炉的使用见使用说明书〕。高频加热视零件除气的快慢应断续进展。金3～4测不同导管的抽速：当活塞三通IIG1和通向管道G2II处的实际抽气速度率 、 。管道G1和G2的尺寸：G1长15cm，内径为1.2cm；G2长15cm，内径为0.7cm〔或由试验室具体给出〕。管道两端的压强分别有DL—2a，dl—2b测得。具体操作由同学自行考虑。〔集中泵底部不烫手〕，把三通I旋至断的位置，使集中泵和真空系统处于真空状态。停顿机械泵工作，把二通I留意事项严格依据系统操作规程进展试验。在旋动真空活塞时，不能用力过猛，旋动时用双手进展〔一手护着活塞外壳，一手轻轻旋动〕，如旋转不动，可用吹风机适当加热。玻璃集中泵升温工作时，应先通冷却水，再逐步升温。用复合真空计的电离计局部测量时，肯定要在系统真空度高于坏电离计规管灯丝。

托时进展，否则易烧思考与争论为什么