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電子束蒸發(fā)裝置

閱讀：479發(fā)布：2020-05-11

專利匯可以提供電子束蒸發(fā)裝置專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 涉及一種 電子 束 蒸發(fā) 裝置，其包括 真空 加工室(2)、產(chǎn)生借此加熱待蒸發(fā)物料(5)的電子束(7)的軸向電子槍(6)、和設(shè)置在物料(5)和待 鍍 膜 基材(3)之間的隔擋(9)，該隔擋具有至少一個蒸發(fā)孔(10)，物料蒸氣穿過該蒸發(fā)孔到達(dá)該基材(3)，其中，該隔擋(9)包括磁系統(tǒng)(14)，借助該磁系統(tǒng)，該電子束(7)可經(jīng)過蒸發(fā)孔(10)被轉(zhuǎn)向待蒸發(fā)物料(5)。，下面是電子束蒸發(fā)裝置專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種電子束蒸發(fā)裝置，包括真空加工室(2)、產(chǎn)生用于加熱位于容器(4)里的待蒸發(fā)物料(5)的電子束(7)的軸向電子槍(6)、和置在容器上的隔擋(9)，該隔擋具有至少一個蒸發(fā)孔(10)，物料蒸氣穿過該蒸發(fā)孔到達(dá)該基材(3)，其中隔擋(9)不具有到軸向電子槍(6)的機(jī)械接觸，其特征在于，該隔擋(9)包括磁系統(tǒng)(14)，借助該磁系統(tǒng)，該電子束(7)可經(jīng)過該蒸發(fā)孔(10)轉(zhuǎn)向到該待蒸發(fā)物料(5)，其中該磁系統(tǒng)(14)由永磁體(15)的兩個部分組成，其中的第一部分從電子束方向上看在蒸發(fā)孔(10)之前，而第二部分設(shè)置在蒸發(fā)孔(10)之后。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該容器是水冷銅坩鍋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該容器(4)以絕熱體、所謂的“熱坩鍋”的形式構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該容器包括用于追蹤待蒸發(fā)物料的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該隔擋(9)成板狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該隔擋成罩狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該隔擋部分地或完全包圍該物料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該隔擋(9)在朝向該待蒸發(fā)物料的一側(cè)具有由導(dǎo)熱能力差的耐熱材料構(gòu)成的第一層(12)，并且在遠(yuǎn)離該待蒸發(fā)材料的一側(cè)具有由導(dǎo)熱能力強(qiáng)的材料構(gòu)成的第二層(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，第一層(12)由石墨氈、混合顆?；虻[石堆層構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，第二層(13)由銅、純石墨、鋁或不銹鋼構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，第二層(13)被水冷。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該蒸發(fā)孔(10)成矩形。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在基材運(yùn)動方向上看，該蒸發(fā)孔(21)在中心的開口尺寸小于該蒸發(fā)孔在邊緣區(qū)的開口尺寸。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該電子束至少在該隔擋的局部區(qū)域上可轉(zhuǎn)向。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該待蒸發(fā)物料或/和該容器作為氣體放電的電極被通電。

說明書全文

電子束蒸發(fā)裝置

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及例如為了防腐蝕、作為飾層、為了EMV屏蔽或為了隔熱而在基材上真空鍍覆功能膜層的物理氣相沉積應(yīng)用領(lǐng)域，確切地說，在此涉及這樣的蒸發(fā)源實施方案，其中通過用軸向電子槍所發(fā)出的電子束加熱蒸發(fā)物料，以產(chǎn)生蒸氣。現(xiàn)有技術(shù)
[0002] 被廣泛采用的EB-PVD的蒸發(fā)源具有所謂的橫向電子槍，在其電子束產(chǎn)生過程中，電子束270度轉(zhuǎn)向磁裝置和裝有蒸發(fā)物料的坩鍋大多被集成在一個結(jié)構(gòu)緊湊的功能塊中。
[0003] 這種蒸發(fā)源的價格相當(dāng)便宜，但其受限于約20kW的最高電子束功率及約20kV的加速電壓，進(jìn)而可產(chǎn)生的蒸發(fā)速度也有限。此外，真正的電子束源(陰極和加熱機(jī)構(gòu))處于鍍覆室的壓力級并直接遇到鍍覆室內(nèi)的蒸氣和氣體(尤其在反應(yīng)過程控制中)。因而，鍍覆室內(nèi)壓力必須通過將真空泵的尺寸設(shè)定得相當(dāng)大被保持于低值，以避免電子束源工作時的不穩(wěn)定。
[0004] 通過使用軸向電子槍就得到就所需的投資成本而言是比較高、但在技術(shù)方面更高效的EB-PVD變型體(DE4428508A1)，其可被設(shè)計用于電子束功率高達(dá)300kW、加速電壓高達(dá)60kV的蒸鍍法。這種電子束源通過帶有用于允許電子束通過且大多為圓形的小開口的、起阻流作用的隔擋與加工室分隔開，并且單獨(dú)用附加的高壓真空泵被抽真空。為此，蒸鍍作業(yè)也可以在鍍覆室內(nèi)壓力較高的情況下進(jìn)行并獲得較高的鍍膜速度。可是，尤其在高速鍍覆大面積基材(例如在帶和板的情況下)的加工領(lǐng)域，電子束直接射入蒸發(fā)裝置坩鍋有時因鍍覆室內(nèi)的幾何形狀情況而行不通。軸向電子槍于是通常安置在水平安裝位置，電子束借助附加的磁轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被引向裝有蒸發(fā)物料的坩鍋，磁轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和軸向電子槍被集成在真空室壁內(nèi)。
[0005] 這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)大多通過帶有構(gòu)成磁場的極靴的通電線圈來實現(xiàn)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是主要的成本因素，其不利地扭曲轉(zhuǎn)向磁場的線性以及電子束焦點(diǎn)，而且其效率明顯受限于具體材料的選擇和鍍覆室室壁的幾何形狀，因此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)大多針對蒸鍍布局的每種改進(jìn)都要被重新優(yōu)化。
[0006] 也是電子束加熱的所有熱蒸發(fā)裝置具有蒸發(fā)物料表面所蒸發(fā)出的粒子的較寬廣的發(fā)出方向分布，直到幾乎切向的部分。這意味著，隨蒸發(fā)源和基材之間距離的增大而增多的相當(dāng)一部分蒸氣流未轟擊基材，而是到達(dá)基材周圍并在那里以所謂的無序膜層方式沉積。除了與之相關(guān)的鍍料損失之外，無序膜層在批量生產(chǎn)設(shè)備的鍍覆室內(nèi)還造成抽真空時間的延長，而無序膜層對連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備而言意味著作業(yè)長期穩(wěn)定性的風(fēng)險。因此，必須在這兩種設(shè)備中時不時從鍍覆室中除去無序膜層，這通常相當(dāng)費(fèi)事。
[0007] 熱蒸發(fā)裝置的蒸氣流密度具有在蒸發(fā)物料表面和蒸發(fā)粒子發(fā)出方向之間的表征性角度關(guān)系，該角度關(guān)系在使用小面積蒸發(fā)裝置的最簡單情況下(與基材尺寸和蒸發(fā)裝置至基材的間距相比，蒸發(fā)源的覆蓋面積相對小)可以按照普通余弦定律：
[0008] Ф(α)＝Ф0·cosn(α) 公式1
[0009] 來表述。在該公式中，Ф0表示垂直于蒸發(fā)物料表面的蒸氣流密度。對于不同的熱蒸鍍方法，指數(shù)n有各自的特征值。對于高速電子束蒸發(fā)裝置，指數(shù)約為2.5。從公式1中直接得到，在用小面積蒸發(fā)裝置鍍覆展開的平面基材時，在蒸發(fā)物料表面的法線穿過基材平面的穿透點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)的層厚是最大的，隨后隨橫向距離增大而遞減。
[0010] 因此，為了在小基材上獲得很均勻的膜層，通常用凹彎形大面積基材座進(jìn)行加工，在該基材座上，若干基材設(shè)置在蒸發(fā)裝置上方的蒸氣流密度幾乎恒定的平面中并且能以位置固定方式被鍍膜。這種近設(shè)方法無法用于大面積的平面基材。
[0011] 如果是平面基材，則沉積膜厚度的均勻一致可以簡單地通過增大至蒸發(fā)裝置的距離被改善。可是，此時蒸氣利用率降低(沉積于基材上的物料量與總物料量之比)，而對鍍覆室真空系統(tǒng)的要求(要求殘余氣壓低)和其尺寸因為此所需的結(jié)構(gòu)空間而增大。
[0012] 一種實際常見的、用于在距蒸發(fā)裝置的距離適當(dāng)?shù)那闆r下改善大面積基材上的膜厚均勻一致性的方法是，依據(jù)基材尺寸并以空間散布的方式布置多個小面積的蒸發(fā)裝置，它們在基材平面內(nèi)的各自蒸氣流密度分布適于疊加。隨此方法而來的就是更高的設(shè)備成本。
[0013] 尤其在采用功率加強(qiáng)型軸向電子槍的電子束蒸發(fā)裝置的情況下，大多實現(xiàn)了不同的解決策略。該解決策略在于，填充有蒸發(fā)物料的坩鍋的覆蓋面積匹配于基材尺寸。通過大面積的、兩維的且取決于時間的電子束動態(tài)轉(zhuǎn)向，有時也結(jié)合靜態(tài)轉(zhuǎn)向磁場，可以控制從電子束中局部射入蒸發(fā)物料表面區(qū)的能量，進(jìn)而控制局部蒸發(fā)速度。尤其是，如果蒸發(fā)物料不是升華蒸發(fā)的，而是形成因傳導(dǎo)和對流的熱平衡而鋪開的熔池，則這種方法導(dǎo)致由熱輻射引起的更高的基材熱負(fù)荷。
[0014] 有時用于按進(jìn)給方法被鍍覆的基材的膜厚的另一種更均勻分布的方法是在蒸發(fā)裝置和基材之間的鍍覆室中設(shè)置專用隔擋，該隔擋在基材輸送方向上具有不同的開口尺寸(在基材中心是小開口尺寸，并且開口尺寸向邊緣遞增)?？墒牵^的″狗骨形隔擋″也導(dǎo)致蒸氣利用率的進(jìn)一步降低，因為未被加熱的隔擋所截留的物料無法再回到蒸發(fā)裝置。
[0015] 這種電子束蒸鍍法的特點(diǎn)是，主要依據(jù)電子束轟擊蒸發(fā)物料的轟擊角度及其核電荷數(shù)，不是由蒸發(fā)物料吸收一定量電子，而是由其反散射一定量電子。反散射電子攜帶相當(dāng)多的能量，該能量是從蒸發(fā)作業(yè)中取出的并且還加入到大多不希望有的基材熱負(fù)荷當(dāng)中。因此，為了使反散射電子遠(yuǎn)離熱敏型或電荷敏感型基材，還必須將用于產(chǎn)生磁屏蔽場的附加機(jī)構(gòu)集成到鍍覆室中，該磁屏蔽場也被稱為“磁降”。
[0016] 由熱蒸氣產(chǎn)生的粒子的典型動能Ekin按照以下公式與蒸發(fā)溫度TV成比例：
[0017] Ekin＝kB·TV 公式2
[0018] 在kB為波茨曼常數(shù)的情況下，例如對于蒸發(fā)溫度TV＝3000K，得到特性的運(yùn)動能Ekin＝0.25eV。
[0019] 此運(yùn)動能比可選用的磁控管濺射PVD法中出現(xiàn)的粒子能小了超過1個數(shù)量級。合乎邏輯地，熱蒸發(fā)尤其在高加速度情況下經(jīng)常必須與附加的粒子能加強(qiáng)機(jī)構(gòu)組合，以得到多個耐附著的致密層。一種所創(chuàng)立的方法就是所謂的“等離子體活化蒸發(fā)法”(DE
4336681A1)。在這種情況下，借助在蒸發(fā)裝置和基材之間的附加等離子體源(大多是電弧放電或者HF源)，產(chǎn)生致密的等離子體。當(dāng)橫穿等離子體時，部分蒸發(fā)粒子被電離并且由于基材和集團(tuán)等離子體之間的電勢差(在最簡單情況下通過自偏效應(yīng)，有時通過施加外偏電壓而得到加強(qiáng)(US3,791,852))，在等離子體邊緣層內(nèi)加速移向基材，結(jié)果，冷凝粒子的平均能提高，即便冷凝速度高，膜層質(zhì)量也明顯改善。
[0020] 這種布置結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是，部分喪失了熱蒸發(fā)裝置的重要技術(shù)優(yōu)勢，即就相同的動態(tài)鍍覆速率而言具有比濺射法小許多(2倍至3倍)的基材熱負(fù)荷。這是因為在此活化機(jī)理中在基材附近必然存在高的等離子體密度并由此產(chǎn)生附加的基材熱負(fù)荷。

發(fā)明內(nèi)容

[0021] 因而，本發(fā)明基于上述技術(shù)問題，提供一種裝置，可以借助該裝置克服電子束蒸發(fā)裝置中的現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)。尤其是與現(xiàn)有技術(shù)相比，該裝置應(yīng)能實現(xiàn)緊湊且成本低的機(jī)械結(jié)構(gòu)、鍍膜長時間保存、少維修、對鍍覆室的磁干擾最少、在基材上高效利用蒸氣、無序膜層少、由熱輻射或反散射電子造成的基材熱負(fù)荷最小、蒸發(fā)裝置至基材的間距小的情況下的膜厚均勻一致、坩鍋二次填充物料時形成更少的飛濺以及通用的安裝方式。
[0022] 通過具有權(quán)利要求1特征的主題得到了該技術(shù)問題的解決方案。從屬權(quán)利要求給出了本發(fā)明的其它有利設(shè)計。
[0023] 本發(fā)明的電子束蒸發(fā)裝置包括真空加工室、產(chǎn)生借此加熱待蒸發(fā)物料的電子束的軸向電子槍、和設(shè)置在物料和待鍍膜基材之間的隔擋，該隔擋具有蒸發(fā)孔，物料蒸氣透過蒸發(fā)孔到達(dá)基材，其中，該隔擋包括磁系統(tǒng)，借助磁系統(tǒng)，電子束可經(jīng)過蒸發(fā)孔被轉(zhuǎn)向待蒸發(fā)物料。
[0024] 物料蒸發(fā)無需坩鍋就能完成(例如對于旋轉(zhuǎn)圓柱體的升華物料)，或是借助一個容器來完成，該容器例如又可以按照連續(xù)進(jìn)料式水冷銅坩鍋的形式構(gòu)成，或者按照絕熱塊的形式(所謂的熱坩鍋，帶有或者不帶例如借助進(jìn)絲機(jī)構(gòu)的供料)構(gòu)成。
[0025] 在一個優(yōu)選實施方案中，隔擋設(shè)置在裝有蒸發(fā)物料的容器和基材之間，在容器上邊緣的上方幾厘米處，并且隔擋按照容器的水平復(fù)合蓋板的形式構(gòu)成，其在容器側(cè)由導(dǎo)熱能力差的第一耐熱材料層(例如石墨氈層、顆粒散裝層、礫石堆層)和就在第一層上方的、導(dǎo)熱能力強(qiáng)的第二水冷材料層(例如銅層、純石墨層、鋁層、不銹鋼層)構(gòu)成，在第二層內(nèi)設(shè)有用于電子束的磁轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(包括通電的長條線圈或永磁棒)。作為備選方案，蓋板也可以象一種容器蓋那樣直接安置在容器上。
[0026] 如此確定復(fù)合蓋板的絕熱第一層的尺寸，即由于來自真正的蒸發(fā)點(diǎn)或者說蒸發(fā)物料表面的熱量輸入(熱輻射、反散射電子和液化熱)或者由于在其底側(cè)的額外加熱(例如輻射加熱器或者適當(dāng)通過適當(dāng)?shù)厥挂淮坞娮邮D(zhuǎn)向至與復(fù)合蓋板相連的吸收體)而出現(xiàn)這樣的溫度，該溫度一方面高到足以防止蒸發(fā)物料層的出現(xiàn)(在蒸發(fā)物料熔融的情況下，例如因為蒸氣冷凝，和/或所形成的液相滴回/流回容器)，但該溫度另一方面低到不會出現(xiàn)熱損傷。此外，位于第一層上方的導(dǎo)熱能力強(qiáng)的第二水冷材料層起到按規(guī)定冷卻絕熱第一層的頂面的散熱器的作用，或許兩者間加入輻射熱過渡層。輻射熱過渡層例如可借助兩者間的墊塊實現(xiàn)。
[0027] 在隔擋中還有一個或多個開口，形成在容器中的蒸氣可穿過所述開口并到達(dá)基材。這些開口也被稱為蒸發(fā)孔，它們是如此形成(最簡單就是成矩形)和確定尺寸的，對在發(fā)出蒸氣的蒸發(fā)物料表面上四散發(fā)出的眾多蒸發(fā)粒子來說，只有對準(zhǔn)基材的蒸發(fā)粒子才能經(jīng)過蒸發(fā)孔，而其余的蒸發(fā)粒子被隔擋截留。
[0028] 不過，除了板狀隔擋外，本發(fā)明裝置中的隔擋例如也可以成罩狀并設(shè)置在待蒸發(fā)物料的上方。以下實施方式也是可行的，其隔擋部分包圍或完全包圍待蒸發(fā)物料。
[0029] 不過，對于要按進(jìn)給方法鍍膜的基材來說，也可以如此例如借助蓋舌形成隔擋的蒸發(fā)孔，從而尤其是來自蒸氣密度分布中心區(qū)的部分蒸氣流就在蒸氣發(fā)出表面的上方被截留在蒸發(fā)裝置中，而沒有到達(dá)鍍覆室或基材。這例如可通過所謂的蓋來實現(xiàn)，在這里，蓋可以如此布置，在轉(zhuǎn)向裝置適當(dāng)安排的情況下，蓋被初級電子束轟擊并由此可被加熱。沉積于蓋上的物料此時通過升華或熔融滴落而脫離熱的蓋，因而蓋被清潔并且最初被留下的物料又被供給蒸鍍作業(yè)。
[0030] 本發(fā)明裝置中的蒸發(fā)孔同時構(gòu)成電子束入射通道。就在蒸發(fā)孔的入射側(cè)邊緣以及相對邊緣上且同時離鍍覆室壁足夠遠(yuǎn)地設(shè)有許多磁體(永磁體或磁線圈)，它們產(chǎn)生局部化的強(qiáng)磁場(主要組成部分在水平平面且垂直于電子束入射方向)。為此，在適當(dāng)達(dá)到90度轉(zhuǎn)向角度的情況下，實現(xiàn)了初級電子束的局部很小的軌跡曲率半徑。在電子束轉(zhuǎn)向用磁系統(tǒng)直接安置在軸向電子槍和/或室壁中的已知機(jī)構(gòu)中，做不到穿過蒸發(fā)孔的如此小的電子束曲率半徑。
[0031] 在一個實施方案中，電子束轉(zhuǎn)向用磁系統(tǒng)由兩個組成部分組成，其中的一個組成部分從電子輻射方向上看位于蒸發(fā)孔之前，另一個組成部分位于蒸發(fā)孔之后。可以如此確定遠(yuǎn)離軸向電子槍布置的磁系統(tǒng)組成部分的尺寸，該組成部分主要影響與光反射定律相似地由蒸發(fā)物料表面發(fā)出的反散射電子和次級電子，但對初級電子束的影響不太強(qiáng)。此外，由于次級電子的能譜主要區(qū)域在能量上明顯低于初級電子束，所以對于這些電子來說，可能主要出現(xiàn)比初級電子束還小得多的軌跡曲率半徑。因此，大部分的反散射電子被截留在蒸發(fā)物料表面和隔擋之間的區(qū)域內(nèi)。
[0032] 如果要由二次填充物料的坩鍋完成蒸發(fā)，則未直接位于蒸發(fā)孔下方的蒸發(fā)物料表面區(qū)被用于新蒸發(fā)物料的供應(yīng)。此時，二次填充區(qū)表面應(yīng)該通過耐熱的化學(xué)惰性阻隔物與主蒸發(fā)區(qū)表面分開，以便在熔融階段中使填充料中的可能漂浮的輕雜質(zhì)遠(yuǎn)離電子束直接作用區(qū)。
[0033] 可以如此構(gòu)成蒸發(fā)裝置，蒸發(fā)物料的導(dǎo)電接通或許通過接通容器以及隔擋來實現(xiàn)，并且例如成電弧放電形式的氣體放電是蒸氣電離化的基礎(chǔ)。可以通過集成一個適當(dāng)?shù)碾娮邮┲?例如附加的空心陰極、用電流加熱的鎢絲或者在蒸發(fā)孔中的可被電子束加熱的蓋，作為熱離子發(fā)射機(jī)構(gòu))來促成放電的形成和穩(wěn)定。此時，所產(chǎn)生的離子的加速已經(jīng)通過在非均勻磁場中出現(xiàn)在蒸發(fā)孔附近的電場來完成。
[0034] 通過這種方式實現(xiàn)了電子束蒸發(fā)裝置，其中的轉(zhuǎn)向磁場以結(jié)構(gòu)緊湊方式被直接整合至蒸發(fā)裝置組成部件中以及被適當(dāng)遮擋，由此很少或甚至沒有干涉鍍覆室的室壁和安裝。為此，包括待蒸發(fā)物料(帶或不帶容器)和帶有蒸發(fā)孔和集成于其中的磁系統(tǒng)的隔擋的蒸發(fā)裝置將變?yōu)橥ㄓ貌考?，該通用部件盡量與真空室內(nèi)的當(dāng)時具體安裝位置無關(guān)，并且能以簡單的方式匹配于不同的鍍覆室并允許通常值得期待的電子束炮的水平裝入。
[0035] 另外，按照本發(fā)明的、在待蒸發(fā)物料附近的隔擋之上或之內(nèi)實現(xiàn)電子束轉(zhuǎn)向磁場的做法也允許控制反散射電子的方向分布或軌跡。在最簡單情況下，該轉(zhuǎn)向磁場用于通過使反散射電子轉(zhuǎn)向室壁或隔擋而相對反散射電子屏蔽基材，結(jié)果將減小基材熱負(fù)荷。
[0036] 可是，也可以想到以下的磁體布置和由此引起的軌跡，其中反散射電子幾乎完全留在蒸發(fā)物料和坩鍋蓋之間的區(qū)域內(nèi)并在那里有益地放出其能量，這導(dǎo)致蒸發(fā)裝置熱效率的改善。
[0037] 此外，由于在蒸發(fā)區(qū)內(nèi)的低能反散射電子和次級電子具有增大的密度，所以出現(xiàn)蒸發(fā)粒子直接在蒸發(fā)物料附近電離化的現(xiàn)象。由于磁場不均勻，所以可能在蒸發(fā)裝置上方形成豎向電勢梯度，該豎向電勢梯度導(dǎo)致粒子加速移向基材。與如上所述的、在等離子體和基材之間的界層內(nèi)通過加速蒸氣中的離子部分來實現(xiàn)活化部分，此機(jī)理不要求在基材上的高密度等離子體，這樣，在熱負(fù)荷增加不太多的情況下實現(xiàn)了膜層質(zhì)量的改善。
[0038] 在隔擋內(nèi)適當(dāng)形成的蒸發(fā)孔同時允許電子束射向蒸發(fā)物料表面以及蒸氣流出。由于集成在隔擋之上或之中的電子束磁轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特殊布置和尺寸，這些開口可以保持很小。借此實現(xiàn)了這樣的蒸氣流，其中大部分材料蒸氣穿過蒸發(fā)孔到達(dá)基材，而不是基材周圍。這樣，一方面實現(xiàn)了在一定物料儲量的情況下有較長的工作時間，另一方面抑制形成無序膜層，無序膜層就意味著較長的維修中斷時間。
[0039] 作為用于形成蒸發(fā)孔的隔擋組成部分而適當(dāng)形成的且可被電子束加熱的蓋舌允許擋住由蒸發(fā)源產(chǎn)生的某些蒸氣流部分。這樣，可以如此調(diào)整(在一定程度上拉平)在蒸發(fā)裝置外的、無需按照公式1的普通余弦分布的附加措施就出現(xiàn)的蒸氣流密度分布，即對于設(shè)置在要按進(jìn)給方法鍍膜的展開基材下方的一定數(shù)量的蒸發(fā)源和由當(dāng)時的應(yīng)用場合所要求的膜厚橫向均勻性來說，可以在蒸發(fā)裝置至基材的間距小許多的情況下進(jìn)行加工，由此能盡量縮小鍍覆室的尺寸。
[0040] 隔擋所截留的蒸氣流部分此時沒有作為真空室內(nèi)的無序膜層損失掉，而是留在蒸發(fā)裝置中，這也導(dǎo)致蒸氣利用率的提高。
[0041] 由于隔擋的完整部分起到輻射屏蔽作用且相對基材遮擋住蒸發(fā)裝置的坩鍋，所以減小了基材熱負(fù)荷。
[0042] 尤其對物料二次填充的容器來說，其中物料二次填充因填充料中的具有高蒸氣壓力的雜質(zhì)而易于加劇形成飛濺，被蓋住的且通過阻隔物與電子束直接作用區(qū)分隔開的坩鍋區(qū)可被用作填充料的送入?yún)^(qū)，所送入的物料在真正蒸發(fā)之前先經(jīng)過真空凈化作用(例如通過脫氣、分級蒸餾、沉淀或漂浮)。此時或許出現(xiàn)的物料飛濺是無害的，因為飛濺物被隔擋截留而無法到達(dá)基材，結(jié)果，對于待鍍膜基材實現(xiàn)了無飛濺的穩(wěn)定蒸發(fā)，即便是物料二次填充的坩鍋，其鍍膜持續(xù)時間沒有因坩鍋中的物料儲量而受到限制。附圖說明
[0043] 以下，將結(jié)合優(yōu)選實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，其中：
[0044] 圖1是表示本發(fā)明裝置的示意圖；
[0045] 圖2是表示帶有蒸發(fā)孔的隔擋的示意圖。

具體實施方式

[0046] 圖1示意表示裝置1，借助所述裝置，要在真空加工室2內(nèi)在基材3即聚碳酸酯板上蒸鍍銅膜(層)，在這里，基材3上方的箭頭表示基材運(yùn)動方向。待蒸發(fā)銅料5位于石墨坩鍋4中，銅料將借助軸向電子槍6所產(chǎn)生的電子束7被加熱。為了絕熱，坩鍋4被埋置到由石英砂礫構(gòu)成的層8中。
[0047] 在坩鍋4的上方設(shè)有成坩鍋4蓋板形式的隔擋9，該隔擋具有蒸發(fā)孔10，銅的蒸發(fā)粒子11可從坩鍋4起經(jīng)蒸發(fā)孔升移向基材3。隔擋9包括兩層12和13。朝向銅料5的層12由40毫米厚的石墨氈構(gòu)成。層13是30毫米厚的水冷銅板。銅板包括磁系統(tǒng)14，其由被加入銅板中的20毫米粗細(xì)的多個永磁棒15構(gòu)成，這些永磁棒引導(dǎo)電子束7穿過蒸發(fā)孔
10，轉(zhuǎn)向銅料5表面，以便蒸發(fā)銅料。由于隔擋8內(nèi)的永磁棒15的位置緊挨著蒸發(fā)孔10，所以可以實現(xiàn)電子束7經(jīng)過蒸發(fā)孔10的小曲率半徑。
[0048] 由于隔擋9以坩鍋4蓋的形式構(gòu)成，所以銅的蒸發(fā)粒子11可以只經(jīng)過蒸發(fā)孔10朝向基材3離開坩鍋4，結(jié)果，一方面防止形成“無序膜層”，而另一方面，工作過程熱量的絕大部分被留在蓋板9和坩鍋4之間的區(qū)域內(nèi)，這造成較高的工作效率。
[0049] 磁系統(tǒng)14包括兩部分的永磁棒15，其中的第一部分從電子束方向上看在蒸發(fā)孔10之前，而第二部分在蒸發(fā)孔10之后。此時，第二部分依據(jù)永磁棒15的數(shù)量具有強(qiáng)于第一部分的總磁場，以便同時將反散射電子和次級電子轉(zhuǎn)向隔擋9和銅料5之間的區(qū)域。
[0050] 在石英礫石層8內(nèi)，在蒸發(fā)孔10的下方加入其它的永磁棒16，這些永磁棒的作用是使電子束7以更陡的角度轟擊銅料5的表面。所有的永磁棒15和16都按照相同極性來取向。
[0051] 圖2在俯視示意圖中示出了帶有蒸發(fā)孔21的隔擋20，它也可以被用在圖1所示的裝置中。箭頭在這里也指示待鍍膜基材的運(yùn)動方向。隔擋20具有舌22，從基材運(yùn)動方向上看，該舌使孔21的開口尺寸向中心縮小。這樣一來，升流向基材的蒸氣流的中心區(qū)被阻擋，因而在整個基材寬度獲得了均勻的層厚分布。以下措施是有利的，物料加熱用電子束可被暫時轉(zhuǎn)向舌22，借此加熱舌，結(jié)果，沉積在舌22上的物料蒸氣在舌上液化并返回用于待蒸發(fā)物料的容器中。
[0052] 在本發(fā)明的裝置中，重滴回容器中的物料不象在現(xiàn)有技術(shù)裝置中那樣重要，這是因為在本發(fā)明裝置中的電子束具有較小的曲率半徑，所以只需要更小的蒸發(fā)孔，因而減少了由返回物料引起的朝向基材的飛濺。
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