Cтраница 1
![]() |
Проволочные испарители. [1] |
Проволочные испарители ( рис. 8), Их изготавливают из вольфрама, тантала, молибдена, ниобия, платины, железа, никеля, нихрома. Вольфрам и тантал имеют высокую температуру плавления ( 3650 и 3270 С соответственно) и малую упругость паров при рабочей температуре. С их помощью можно испарять многие материалы, в том числе относительно тугоплавкие. Однако при температурах выше 1000 С испарители рекристаллизуются, становясь хрупкими. Для испарения никеля и кремния на поверхности тантала предварительно создают пленку из его карбида. [2]
Проволочный испаритель, обладающий цилиндрической симметрией и предназначенный для испарения предварительно отформованных таблеток возгоняемого материала, показан на рис. 3 - 53 лг. [3]
Проволочные испарители, основное преимущество которых заключается в простоте их устройства, изготавливаются из тугоплавких металлов в виде цилиндрической спирали, конической спирали, V-образной формы, волнообразной формы и др. Применяемая проволока ( диаметром от 0 5 до 1 5 мм) должна иметь по всей длине одинаковое сечение. В противном случае из-за местных перегревов будет нарушаться равномерность получаемого слоя и, кроме того, проволока быстро перегорит. Распыление с проволочных испарителей может проходить в телесном угле вплоть до 4я сгерад. [4]
Все вышеперечисленные виды проволочных испарителей с косвенным нагревом могут выполняться как одножильными, так и многожильными. При употреблении многожильных испарителей возможно осуществлять испарение достаточно большого количества вещества, добиться более равномерного распределения испаряемого материала, распылять металлы, плохо смачивающие ( например, алюминий); увеличить скорость испарения, а также увеличить срок службы испарителя. [5]
Электрические контакты с проволочными испарителями и испарителями из фольги осуществляются присоединением их концов к силовым зажимам из меди или нержавеющей стали. Обычно эти зажимы представляют собой часть бруска массивного металла, связанного непосредственно с силовой подводкой. Во избежание деформации испарителя-вследствие термического разогрева ( см. табл. 5) часто используют гибкие тросы в виде сплетенной медной проволоки или многослойной медной фольги. [6]
Испаряемый материал обычно удерживается на проволочных испарителях силами адгезии, поэтому испаряемый материал в жидком состоянии должен хорошо смачивать материал испарителя. Однако при хорошем смачивании материала подогревателя испаряемым материалом всегда имеет место более или менее активное взаимодействие между этими веществами, что в конечном счете приводит к разрушению испарителя. Этим и объясняется относительная недолговечность проволочных испарителей. Большим недостатком этих испарителей является также то, что при помощи их очень трудно проводить испарение порошкообразных диэлектрических материалов. [7]
Цинк легко испаряется в вакууме из проволочных испарителей, изготовленных из вольфрама, никеля или хромеля. [8]
На рис. 3 - 53 н представлен плоский проволочный испаритель с резистивным подогревом, при котором ток пропускается непосредственно через испаряемый материал. Испаритель представляет собой ряд параллельных проволок 2 из испаряемого материала, натянутых с шагом 2 - 3 мм при помощи пружин 3 на держатели 4, которые одновременно являются токоподводами. При помощи подобных конструкций испарителей возможно осуществлять напыление на большие поверхности. [9]
Для испарения сурьмы при получении тонких пленок применяют проволочные испарители или лодочки из тантала или нихрома. [10]
Для того чтобы металл мог хорошо испаряться с проволочных испарителей, он должен смачивать их ( приставать к ним) и обладать достаточным давлением паров для испарения при температуре ниже температуры плавления материала испарителя; кроме того, металл не должен образовывать сплава с испарителем, имеющим температуру плавления ниже температуры испарения металла. [11]
![]() |
Проволочные испарители. [12] |
Их изготавливают из ленты тех же материалов, что и проволочные испарители. [13]
На рис. 3 - 53 схематически показаны наиболее распространенные конструкции проволочных испарителей. Для испарения небольших количеств металлов при условии их хорошей адгезии применяются U-образные, V-образные, W-образные, волнообразные и спиральные испарители. Эти виды испарителей хорошо противостоят вибрации, обеспечивают достаточно однородное испарение, и, кроме того, при их использовании легко осуществляется компенсация тепловых деформаций. Испаряемый металл размещается на этих испарителях в виде проволочных навесок, которые при последующем расплавлении образуют каплю, смачивающую подогреватель. U-образные ( рис. 3 - 53 а) и V-образные ( рис. 3 - 53 6) испарители часто называют точечными, так как они образовывают точечную каплю. Однако наиболее интенсивное испарение здесь происходит не из капли, а с прилегающих к ней участков проволоки ( точки / и 2 на рис. 3 - 53 а), куда расплавленный металл поднимается под действием капиллярных сил. При помощи W-образ-ных ( рис. 3 - 53 в) и волнообразных ( рис. 3 - 53 г) испарителей возможно испарять несколько большее количество веществ, однако испарители этого типа менее долговечны. [14]
В), первичная обмотка которого связана с переменным автотрансформатором 110 или 220 В. Средняя величина тока через некоторые проволочные испарители может быть малой ( до 20 А) или большой ( до 500 А) - для некоторых испарителей из фольги. Если ток испарителя превосходит 100 А, то целесообразно применять водяное охлаждение питающей подводки. [15]