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DE764927C - Process for evaporation in a vacuum - Google Patents

Process for evaporation in a vacuum

Info

Publication number
DE764927C
DE764927C DEB186400D DEB0186400D DE764927C DE 764927 C DE764927 C DE 764927C DE B186400 D DEB186400 D DE B186400D DE B0186400 D DEB0186400 D DE B0186400D DE 764927 C DE764927 C DE 764927C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electron beams
evaporated
point
evaporation
electron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEB186400D
Other languages
German (de)
Inventor
Rudolf Dipl-Ing Ruehle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to IT380674D priority Critical patent/IT380674A/it
Priority to NL59597D priority patent/NL59597C/xx
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DEB186400D priority patent/DE764927C/en
Priority to US314565A priority patent/US2423729A/en
Priority to CH213914D priority patent/CH213914A/en
Priority to FR868386D priority patent/FR868386A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE764927C publication Critical patent/DE764927C/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching
    • H01J37/3053Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching for evaporating or etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment

Landscapes

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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

3U: Aue. D, P3U: Aue. D, P

AUSGEGEBENAM 6. AUGUST 1951ISSUED AUGUST 6, 1951

β».β ».

BibtiBibti

REICHSPATENTAMT 1 AUS. REICH PATENT OFFICE 1 OFF.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 48 b GRUPPE 1103CLASS 48b GROUP 1103

B 186400 VIα/48 bB 186400 VIα / 48 b

Styling. Rudolf Rühle, StuttgartStyling. Rudolf Rühle, Stuttgart

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Robert Bosch G. m. b. H.r StuttgartRobert Bosch G. mb H. r Stuttgart

Verfahren zur Verdampfung im VakuumProcess for evaporation in a vacuum

Patentiert im Deutschen Reich vom 23. Februar 1939 an Patenterteilung bekanntgemacht am 2. Mai 1951Patented in the German Reich on February 23, 1939, patent granted on May 2, 1951

Zur Erzeugung von Metallüberzügen auf beliebigen Körpern verwendet man. mit Vorzug Verfahren, bei denen in einem evakuierten Raum das Metall, das den Überzug bilden soll, verdampft und auf den zu metallisierenden Körper niedergeschlagen wird. Zum Zuführen der Verdampfungswärme wird das Metall im allgemeinen in einen Tiegel eingebracht, der auf geeignete Weise, z. B. mittels elektrischer Widerstandsheizung, auf .die notwendige Temperatur gebracht wird.To produce metal coatings on any body, one uses. with preference Process in which in an evacuated room the metal that forms the coating is to be evaporated and deposited on the body to be metallized. For feeding the heat of vaporization the metal is generally placed in a crucible, in a suitable manner, e.g. B. by means of electrical resistance heating, on .die necessary temperature is brought.

Man hat auch schon vorgeschlagen, an Stelle der Beheizung des Tiegels durch Widerstandserhitzung ihn durch aus Glühkathoden austretende Elektronenstrahlen zu erhitzen.It has also already been proposed to use resistance heating instead of heating the crucible to heat it with electron beams emerging from hot cathodes.

Der Nachteil aller dieser Heizarten ist der, daß dabei zunächst der Tiegel erhitzt werden muß, der zu verdampfende Stoff also erst mittelbar durch den Tiegel Wärme erhält. Der Tiegel muß dazu auf eine höhere Temperatur geheizt werden, als zur Verdampfung notwendig ist; auch die Wärmeverluste durch Ableitung vom Tiegel sind verhältnismäßig groß.The disadvantage of all these types of heating is that the crucible is heated first must, so the substance to be evaporated only receives heat indirectly through the crucible. Of the For this purpose, the crucible must be heated to a higher temperature than necessary for evaporation is; the heat losses due to dissipation from the crucible are also proportionate great.

Daher ging man dazu über, das zu verdampfende Gut selbst unmittelbar in den Gang von Elektronenstrahlen zu bringen. Dabei erzeugen die auf das Gut auftreffenden Elektronenstrahlen in ihm selbst die zur Verdampfung erforderliche Wärme. Die Zuführung der 3<>Therefore one went over to the fact that the goods to be evaporated were directly in the aisle of electron beams to bring. In doing so, the electron beams hitting the goods are generated in itself the heat required for evaporation. The feeding of the 3 <>

Wärme durch Leitung fällt weg, so daß der zu verdampfende Körper eine höhere Temperatur hat als seine Umgebung. Während also bei den zuerst geschilderten Verfahren eine gewisse Wärmemenge den zu, verdampfenden Stoff überhaupt nicht erreichte, weil sie durch den geheizten Tiegel abgeleitet oder in, falscher Richtung ausgestrahlt wurde, erhält man hier einen größeren Teil der zur Verdampfung dienenden Wärme dort, wo sie gebraucht wird, im zu verdampfenden Körper selbst. Um zu vermeiden, daß die Elektronenstrahlen zu weit streuen und daher zum Teil den zu verdampfenden Körper nicht treffen, kann man die aus der Elektronenoptik bekannten Mittel zum Beugen der Elektronenstrahlen verwenden und die zu verdampfenden Stoffe in den Gang von durch diese Mittel gesammelten Elektronenstrahlen bringen. Dadurch wird ι nicht nur erreicht, daß alle Elektronen den zu verdampfenden Stoff treffen, sondern auch, daß die Strahlungsdichte und damit die auf die Flächeneinheit auftreffende Energiemenge an der Verdampfungsstelle groß er wird.
; Die Erfindung hat eine Verbesserung dieser Verfahren zum Ziel. Sie besteht darin, daß man die Erzeugung der Elektronenstrahlen in einem Raum anderen Druckes vornimmt als die Verdampfung des Stoffes und daß die ι Elektronenstrahlen durch getrennt von der Kathode angeordnete elektronenoptische Mittel durch eine öffnung, beispielsweise ein Fenster, der die beiden Räume trennenden Zwischenwand hindurchgebrochen und auf dem in den Strahlengang eingebrachten, zu verdampfenden. Körper zusammengezogen werden. Man ist dadurch in der Lage> in dem Raum, in dem sich der zu verdampfende Stoff befindet, das Vakuum so zu wählen, wie es zur j Erzielung einer guten Verdampfung und einer sauberen Niederschlagschicht notwendig ist. Denn zu schlechtes Vakuum ergibt schlechte Niederschläge, zu gutes Vakuum wäre unwirtschaftlich; andererseits stimmt der Druck, bei dem man die besten Verdampfungsergebnisse erhält, in den wenigsten Fällen mit dem Druck überein, der die günstigste Ausbeute an Elektronen ergibt. So muß man insbesondere bei Verwendung eines Glühdrahtes den D Druck im Kathodenraum niedriger machen als im Dampfraum, da kleine Gasreste den Draht bald zerstören würden; z. B. können kleine Spuren von Wasserdampf die Zersetzung eines Wolframdrahtes in kürzester Zeit hervorrufen. Bei Verwendung von nicht geheizten Kathoden dagegen kehrt sich das günstige Druckverhältnis um, weil sonst die für die Gasentladung notwendigen Ionen fehlen. Man kann das in der Trennwand ano geordnete Fenster für den Durchtritt der Elektronen vorzugsweise als Lochblende ausbilden. Zur Aufrechterhaltung des Druckunterschiedes zwischen den beiden Räumen führt man nun dem Raum, der den höheren Druck erhalten soll, laufend Luft zu und pumpt dafür aus dem Raum niedrigeren Drucks fortwährend Luft ab. Durch die Lochblende stellt sich dann ein Luftstrom ein, von dessen Größe das Verhältnis der beiden Drucke abhängig ist. An Stelle von Luft kann auch ein Schutzgas verwendet werden, das mit dem zu verdampfenden Stoff, dem Dampf und der niedergeschlagenen Schicht keine Verbindung eingeht.
Heat through conduction is lost, so that the body to be vaporized has a higher temperature than its surroundings. While in the processes described first, a certain amount of heat did not reach the substance to be evaporated at all because it was diverted through the heated crucible or radiated in the wrong direction, a larger part of the heat used for evaporation is obtained here where it is needed is, in the body to be evaporated itself. To avoid that the electron beams scatter too far and therefore sometimes do not hit the body to be evaporated, the means known from electron optics can be used to bend the electron beams and the substances to be evaporated into the passage of electron beams collected by these means. This not only ensures that all electrons hit the substance to be evaporated, but also that the radiation density and thus the amount of energy impinging on the unit area is high at the evaporation point.
; The invention aims to improve these methods. It consists in generating the electron beams in a room with a different pressure than the evaporation of the substance and in that the electron beams are broken through an opening, for example a window, through an opening, for example a window, through the partition separating the two rooms and by electron-optical means arranged separately from the cathode on the one brought into the beam path to be evaporated. Bodies are contracted. This enables one to choose the vacuum in the room in which the substance to be evaporated is located, as is necessary to achieve good evaporation and a clean layer of precipitation. Because too bad a vacuum results in bad precipitation, too good a vacuum would be uneconomical; on the other hand, the pressure at which the best evaporation results are obtained is in very few cases the same as the pressure which gives the most favorable yield of electrons. So you have to make the D pressure in the cathode space lower than in the vapor space, especially when using a filament, since small gas residues would soon destroy the wire; z. B. small traces of water vapor can cause the decomposition of a tungsten wire in a very short time. When using unheated cathodes, on the other hand, the favorable pressure ratio is reversed, because otherwise the ions necessary for the gas discharge are missing. The window arranged in the partition wall for the passage of electrons can preferably be designed as a pinhole. To maintain the pressure difference between the two rooms, air is continuously supplied to the room that is to receive the higher pressure and air is continuously pumped out of the room with lower pressure. An air flow is then established through the perforated diaphragm, the size of which determines the ratio of the two pressures. Instead of air, it is also possible to use a protective gas that does not enter into any connection with the substance to be evaporated, the steam and the deposited layer.

Zur Ermöglichung einer höheren Druckdifferenz ohne zu große abzusaugende Luftmengen lassen, sich auch mehrere Lochblenden hintereinander einbauen, die dann nach Art einer Labyrinthdichtung wirken, d. h. die Drucke in den zwischen den Lochblenden l>efindlichen Räumen ändern sich stufenweise von der Höhe des Druckes der einen bis zur Höhe des Druckes der anderen Arbeitskammer. Die Räume zwischen den Lochblenden können im Notfall ebenfalls an Vakuumpumpen angeschlossen werden. Ebenso kann bei Anordnungen mit einer einfachen Lochblende in der Nähe dieser Blende ein gesonderter Absaugstutzen für den Raum höheren Druckes vorgesehen werden, um den Luftstrom durch die Blende möglichst klein halten zu können.To enable a higher pressure difference without excessive amounts of air to be extracted, several perforated diaphragms can be installed one behind the other, which then act like a labyrinth seal, i.e. the pressures in the spaces between the perforated diaphragms change in stages from the level of the pressure of one to the level of the pressure in the other working chamber. The spaces between the perforated panels can also be connected to vacuum pumps in an emergency. Likewise, in the case of arrangements with a simple perforated diaphragm in the vicinity of this diaphragm, a separate suction nozzle can be provided for the space of higher pressure in order to be able to keep the air flow through the diaphragm as small as possible.

Um möglichst viele Elektronenstrahlen durch die enge Lochblende zu bringen, ordnet man zwischen der Elektronenquelle und der Lochblende erstmalig elektronenoptische Linsen an, die alle aus der Kathode austretenden Elektronenstrahlen zur Lochblende hinbrechen. Etwa in der Ebene der Lochblende befindet sich also ein erster Bildpünkt der Elektronenstrahlen. Die hinter der Lochblende auseinanderstrebende Strahlung wird durch ein zweites elektronenoptisches Linsensystem wieder zusammengebrochen und in das wieder schmaler werdende Strahlenbüschel der zu verdampfenden Körper an geeigneter Stelle eingebracht.In order to bring as many electron beams as possible through the narrow pinhole, order For the first time, electron-optical lenses are placed between the electron source and the pinhole that all electron beams emerging from the cathode break towards the pinhole. A first point of the image is located approximately in the plane of the pinhole Electron beams. The diverging radiation behind the perforated diaphragm is transmitted through a second electron optic lens system collapsed again and into that again narrowing bundles of rays of the bodies to be evaporated at a suitable point brought in.

Mit Vorzug wird man den Körper an einer Stelle in das Strahlenbündel einbringen, an der dieses einen verhältnismäßig geringen no Querschnitt hat, weil dann, die Intensität je Flächeneinheit sehr groß sein wird. Die günstigste Lage des zu verdampfenden Körpers ist dann gegeben, wenn der Körper in den elektronenoptischen Abbildungspunkt der emittierenden Kathode gebracht wird.It is preferable to bring the body into the bundle of rays at one point which this has a relatively small no cross-section, because then, the intensity depends Unit area will be very large. The most favorable position of the body to be vaporized is given when the body is in the electron-optical imaging point of the emitting cathode is brought.

Infolge der außerordentlichen Kleinheit des von den Strahlen getroffenen Gebiets im zu verdampfenden Körper können Körper mit geringem thermischen Leitvermögen ohne Aufnalimegefäß oder Tiegel direkt als Block oder ähnlich geformter Körper in das Strahlen-As a result of the extremely small size of the area struck by the rays in the to Vaporizing bodies can be bodies with low thermal conductivity without a receptacle or crucible directly as a block or similarly shaped bodies into the radiant

büschel eingebracht werden. Da die Elektronenstrahlen rasch ein Loch durch den Körper schmelzen würden, so muß der Körper von Zeit zu Zeit in eine andere Lage gebracht werden. Dies kann durch einen mechanischen Antrieb des den zu verdampfenden, Körper tragenden Teils erfolgen, oder aber durch Verschwenkenoder Verschieben der elektronenoptischen Linsen, also Verschiebung des Auftreffpunkts der Strahlen auf dem zu verdampfenden Körper. Möglich ist auch eine Kombination beider Bewegungen, vorzugsweise in der Art, daß der zu verdampfende , Block in Rotation versetzt und der Brennpunkt der Strahlung in radialer Richtung von außen nach innen bzw. umgekehrt verschoben wird. Die Verdampfung des- Körpers erfolgt dann in einer Schneckenlinie von außen nach innen bzw. umgekehrt. Es ist auch eine reintufts are introduced. Because the electron beams If a hole would quickly melt through the body, the body must be brought into a different position from time to time. This can be done by a mechanical Drive the body-supporting part to be evaporated, or by Pivoting or shifting the electron-optical Lenses, i.e. shifting the point of impact of the rays on the one to be evaporated Body. A combination of both movements is also possible, preferably such that the one to be evaporated , Block rotated and the focus of the radiation in the radial direction of is shifted outwards inwards or vice versa. The evaporation of the body takes place then in a spiral line from the outside to the inside or vice versa. It is also a pure one

ao elektrische Steuerung des Elektronenstrahles möglich durch die an sich bekannte Anordnung geeigneter elektrischer oder magnetischer Felder, durch deren Veränderung man auf die Richtung des Strahlengangs Einfluß nehmen kann.ao electrical control of the electron beam possible through the arrangement known per se suitable electric or magnetic fields, changing them to influence the direction of the beam path can take.

Es ist weiter möglich, das zu verdampfendeIt is also possible to evaporate that

Material dem Auftreffpunkt der Elektronen-Material the point of impact of the electron

• strahlen mit gleichmäßiger Geschwindigkeit möglichst fortlaufend zuzuführen. Dies ist an sich bekannt bei Anordnungen, bei denen das zu verdampfende Material gegen, einen geheizten, Verdampfer, z. B. ein glühendes Blech o. dgl., bewegt wird. Bei solchen Anordnungen besteht immer die Gefahr der Legierungsbildung zwischen erhitztem Körper und dem zu verdampfenden Stoff und damit die Gefahr einer außerordentlich raschen Zerstörung des .Verdampfers -an der Stelle, an der das Material zugeführt wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird dagegen das zu verdampfende Material in den Strahlengang hinein fortlaufend zugeführt, es gibt also hierbei keine Teile, die heißer sind als der zu verdampfende Stoff. Bei schmelzbaren Materialien, ζ. B. Metallen, wird sich dann in dem an dieser Stelle nötigen Gefäß eine gewisse Menge geschmolzener Substanz befinden, deren Gewicht man zur Regelung des Nachschubs ausnutzen kann. Eine derartige An-Ordnung kann beispielsweise so arbeiten, daß durch das zu schwer werdende Gefäß entweder ein Schalter oder eine Ausrückvorrichtung betätigt wird, die den Nachschub so lange unterbricht, bis ein Teil des geschmolzenen Metalls verdampft ist. Das dadurch leichter werdende Gefäß setzt den Schalter oder die mechanische Vorrichtung im umgekehrten Sinn in Tätigkeit und schaltet den Nachschub wieder ein. In der Zeichnung zeigt Abb. 1 schematisch den Aufbau eines Verdampfungsgefäßes mit einem elektronenoptischen Linsensystem und Glühkathode. Das in dieser Abbildung Dargestellte ist nicht Gegenstand der Erfindung.• Feed blasting at a constant speed as continuously as possible. This is known per se in arrangements in which the material to be evaporated against, a heated evaporator, eg. B. a glowing sheet or the like., is moved. With such arrangements there is always the risk of alloying between the heated body and the substance to be vaporized and thus the risk of extremely rapid destruction of the Evaporator - at the point where the Material is fed. In the method according to the invention, on the other hand, is that which is to be evaporated Material is continuously fed into the beam path, so there are no parts that are hotter than the one to be evaporated Material. For fusible materials, ζ. B. metals, will then be in the a certain amount of molten substance, the weight of which is used to regulate the supply, is located in this place can take advantage of. Such an arrangement can work, for example, in such a way that either a switch or a release device is actuated by the vessel that is becoming too heavy that interrupts the supply until some of the molten metal has evaporated. The vessel, which becomes lighter as a result, sets the switch or the mechanical one Device in the opposite sense in action and switches on the supply again. In the drawing, Fig. 1 shows schematically the structure of an evaporation vessel an electron optical lens system and hot cathode. What is shown in this figure is not the subject of the invention.

Die weiteren Abbildungen zeigen Vorrichtungen, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann, und zwarThe other figures show devices with which the method according to the invention can be performed, namely

Abb. 2 ein Verdampfungsgefäß mit Lochblende, zwei elektronenoptiischen Systemen und kalter Kathode,Fig. 2 an evaporation vessel with a perforated screen, two electron-optical systems and cold cathode,

Abb. 3 ein Gefäß mit beweglich angeordnetem zu verdampfendem Körper und Mittel zur elektrischen Beeinflussung des Strahlengangs undFig. 3 a vessel with a movably arranged body to be evaporated and means for electrical influencing of the beam path and

Abb. 4 ein Verdampfunigsgefäß mit mehrfacher Lochblende und fortlaufender Materialzuführung zur Verdampfungsstelle.Fig. 4 an evaporation vessel with multiple perforated diaphragms and continuous material supply to the evaporation point.

In Abb. ι ist in dem oberen Teil des Vakuumgefäßes 1 der als Kathode verwendete Glühfaden 2 angeordnet. Im erweiterten unteren Teil des Gefäßes 1 steht auf einer Unter- lage 3 der aus dem zu verdampfenden Material bestehende Block 4. 5 ist der Abzugsstutzen für die Vakuumpumpe. Bei 6 und 7 sind die zu bedampfenden- Gegenstände angeordnet. Das Gefäß 1 ist bei 8 geerdet. Die aus dem Glühdraht in beliebigen Richtungen austretenden Elektronenstrahlen 9 werden durch eine elektronenoptische Linse, dargestellt durch eine Spule 10, auf den Block 4 hingebrochen und treffen seine Oberfläche im Punkt 11.In Fig. Ι is used as a cathode in the upper part of the vacuum vessel 1 Filament 2 arranged. In the extended lower part of the vessel 1 is on a lower position 3 of the block 4, which consists of the material to be evaporated. 5 is the vent for the vacuum pump. At 6 and 7 the objects to be steamed are arranged. The vessel 1 is grounded at 8. Those emerging from the filament in any direction Electron beams 9 are represented by an electron optical lens a coil 10, broken onto the block 4 and hit its surface at point 11.

In Abb. 2 ist außer der elektronenoptischen Linse 10 noch eine weitere Linse 10' und eine Lochblende 12 angeordnet. Aus der kalten Kathode 13 treten dia Elektronenstrahlen 9 in einem Raumwinkel von wenigen Graden aus und werden zunächst durch die Elektronenlinse 10' zur Lochblende 12 hingebrochen und hinter derselben durch die Elektronenlinse 10, wie, in Abb. 1, auf dem Stoffblock 4 im Punkt 11 vereinigt. Durch den Stutzen 14 wird fortlaufend Luft oder ein Schutzgas in einer durch das Ventil 38 regelbaren Menge zugeführt und durch den Stutzen 5 abgezogen. Im oberen Raum 15 des Vakuumgefäßes 1 herrscht also höherer Druck als im unteren Raum 16.In Fig. 2, in addition to the electron-optical lens 10, there is another lens 10 'and one Perforated diaphragm 12 arranged. The electron beams 9 enter from the cold cathode 13 a solid angle of a few degrees and are initially through the electron lens 10 'broken towards the pinhole 12 and behind it through the electron lens 10, like, in Fig. 1, united on the block of material 4 at point 11. Through the nozzle 14 is continuous Air or a protective gas is supplied in an amount that can be regulated by the valve 38 and deducted through the nozzle 5. In the upper space 15 of the vacuum vessel 1 there is therefore higher pressure than in the lower room 16.

In Abb. 3 ist der untere Teil 17 eines Vakuumgefäßes dargestellt. Der Stoffblock 4 liegt auf einem drehbaren Tisch 19, der über ein Schneckengetriebe 20 von einem kleinen Motor 21 angetrieben wird. Im Raum 17 sind zwei Platten 22 und 23 angeordnet, zwischen denen der von der Spule 10 gelenkte Elektronenstrahl 9 verläuft und die an Spannung gelegt werden können, so daß man auf diese Weise den Auftreffpunkt 11 auf dem Stoffblock verschieben kann.In Fig. 3 the lower part 17 is a vacuum vessel shown. The block of material 4 is on a rotatable table 19, which is about a worm gear 20 is driven by a small motor 21. In room 17 are two plates 22 and 23 are arranged, between which the electron beam directed by the coil 10 9 runs and which can be put under tension, so that in this way the point of impact 11 on the block of material can move.

In dem in Abb. 4 dargestellten Gefäß endlich sind außer der mittleren Lochblende 12 noch zwei weitere Lochblenden 24 und 25 vorgesehen. Die Räume zwischen den drei Loch- iao blenden sind durch Stutzen 26 und 27 ebenfalls an Luftpumpen angeschlossen. Ebenso istIn the vessel shown in Fig. 4 are finite apart from the central perforated diaphragm 12 two more apertured diaphragms 24 and 25 are provided. The spaces between the three loch iao Orifices are also connected to air pumps through nozzles 26 and 27. Likewise is

im oberen Raum 15 in der Nähe der Lochblende 24 ein weiterer Absaugstutzen 28 angebracht, durch den ein Teil der durch den Stutzen 14 zugeführten Luft bereits aus diesem Raum entfernt werden kann, so daß der durch die Lochblenden durchtretende Luftstrom klein gehalten wird. Bei 5 wird die Luft aus dem unteren Raum 16 abgesaugt. Mittels zweier Rollen 29 und 30 wird der zu verdampfende Stoff 37 in Drahtform dem Tiegel 31 fortlaufend zugeführt. Der Tiegel 31 steht auf einem im Punkt 33 drehbar gelagerten Hebel 32, der durch eine Feder 34 nach oben gezogen wird. Am anderen Arm des Hebels ist ein Schalter 35 angebracht, der im normalen Betriebszustand geschlossen ist. Im Tiegel. 31 befindet sich eine geringe Menge bereits geschmolzenen Materials 36. Wird die Zuführungsgeschwindigkeit des Materials zuin the upper space 15 near the perforated screen 24 another suction nozzle 28 is attached, by part of the air supplied through the nozzle 14 already out of this Space can be removed so that the air flow passing through the apertures is kept small. At 5, the air is sucked out of the lower space 16. By means of two rollers 29 and 30, the substance 37 to be vaporized is in the form of a wire Crucible 31 continuously fed. The crucible 31 stands on a lever 32 rotatably mounted at point 33, which is followed by a spring 34 is pulled up. On the other arm of the lever, a switch 35 is attached, which is in normal operating condition is closed. In the crucible. 31 there is a small amount already melted material 36. The feed rate of the material is increasing

ao groß, so sammelt sich im Tiegel 31 eine zu große Menge geschmolzenen Materials an. Der Tiegel wird zu schwer und bewegt durch sein Gewicht entgegen dem Zug der Feder 34 den linken Arm des Hebels 32 nach unten. Hierbei wird der Kontakt 35 geöffnet und die Antriebsmaschine für die Förderrollen 29 und 30 stillgesetzt. Sobald genügend Material aus dem Tiegel 31 verdampft ist, wird das Gewicht des Tiegels zu gering, die Feder 34 zieht den Tiegel 31 nach oben und schließt dabei den Schalter 35. Dadurch wird die Weiterförderung des Materials 37 bewirkt.ao large, too large an amount of molten material accumulates in the crucible 31. Of the The crucible is too heavy and moves by its weight against the train of the spring 34 the left arm of lever 32 down. Here, the contact 35 is opened and the drive machine for the conveyor rollers 29 and 30 stopped. Once enough material has evaporated from the crucible 31, the weight will of the crucible too low, the spring 34 pulls the crucible 31 upwards and closes in the process the switch 35. This causes the further conveyance of the material 37.

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Verdampfung von Stoffen im Vakuum durch Erhitzung mittels Elektronenstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Elektronenstrahlen in einem Raum anderen Druckes erfolgt als die Verdampfung· des Stoffes und daß die Elektronenstrahlen durch getrennt von der Kathode angeordnete elektronenoptische Mittel durch eine öffnung der die beiden Räume trennenden Zwischenwand hindurchgebrochen und auf dem in den Strahlengang eingebrachten, zu verdampfenden Körper zusammengezogen werden.1. Process for the evaporation of substances in a vacuum by means of heating Electron beams, characterized in that the generation of electron beams takes place in a different pressure than the evaporation · des Substance and that the electron beams through arranged separately from the cathode electron-optical means through an opening that separates the two spaces Broken through partition and on the one introduced into the beam path evaporating bodies are contracted. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verdampfenden Stoffe an einer Stelle in den Strahlengang eingebracht werden, an der das durch die elektronenoptischen Mittel gesammelte Strahlenbündel einen geringen Querschnitt hat.2. The method according to claim 1, characterized in that the to be evaporated Substances are introduced into the beam path at a point where the electron-optical means collected beam a small cross-section Has. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verdampfenden Stoffe in einen elektronenoptischen Abbildungspunkt der Kathode gebracht werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the to be evaporated Substances are brought into an electron-optical imaging point of the cathode. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Quelle für die Elektronenstrahlen eine Quelle hoher Strahlungsdichte verwendet wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that as Source for the electron beams a source of high radiation density is used. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Quelle für die Elektronenstrahlen ein ' Glühdraht verwendet wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that as Source for the electron beams a 'filament is used. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Quelle für die Elektronenstrahlen eine kalte Kathode verwendet wird.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that as A cold cathode is used as the source for the electron beams. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlen durch eine Lochblende aus dem einen in den anderen Raum übertreten.7. The method according to claim 6, characterized in that the electron beams pass through a perforated panel from one room to the other. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch8. The method according to claim 7, characterized . gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung verschiedener Drücke in den beiden Räumen ein fortwährender Luftstrom durch die Lochblende aufrechterhalten wird, indem dem Raum mit höherem Druck Luft laufend zugeführt wird, während der andere an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist.. characterized in that to maintain different pressures in the two spaces a continuous flow of air is maintained through the perforated diaphragm, by continuously supplying air to the room with higher pressure while the other is connected to a vacuum pump. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Luft ein ■ chemisch nicht mit dem zu verdampfenden Stoff, dem Dampf, und der niedergeschlagenen Schicht reagierendes Gas verwendet wird.9. The method according to claim 8, characterized in that instead of air a ■ chemically not with the substance to be evaporated, the steam, and the precipitated Layer reacting gas is used. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermög-Iichung einer größeren Druckdifferenz zwischen den beiden Räumen mehrere nach Art der Labyrinthdichtungen wirkende Lochblenden hintereinander vor-, gesehen sind.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that to enable Iichung a greater pressure difference between the two spaces several acting like the labyrinth seals Perforated diaphragms in front of one another are seen. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Räume zwischen den einzelnen Lochblenden ebenfalls an Luftpumpen angeschlossen werden.11. The method according to claim 10, characterized characterized in that the spaces between the individual apertured diaphragms are also connected to air pumps will. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Stoffe mit geringem Wärmeleitvermögen zur Verdampfung ohne Auf-' nahmegefäß als Blöcke oder beliebig geformte Körper in den Strahlengang der Elektronenstrahlen gebracht werden.12. Method according to one of the preceding Claims, characterized in that substances with low thermal conductivity for evaporation without a receptacle as blocks or any shape Bodies are brought into the beam path of the electron beams. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Mittel der Auftreffpunkt der Elektronenstrahlen auf der Oberfläche des zu verdampfenden Körpers verschoben wird.13. The method according to claim 12, characterized characterized in that the point of incidence of the electron beams by suitable means is shifted on the surface of the body to be evaporated. 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verdampfende Körper gegenüber dem Auf- iao treffpunkt der Elektronenstrahlen verschoben und/oder verdreht wird.14. The method according to claim 12, characterized characterized that the body to be vaporized opposite the Auf- iao meeting point of the electron beams is shifted and / or rotated. 15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Auftreffpunkt und zu verdampfender Körper beide gegeneinanderbewegt werden.15. The method according to claim 12, characterized characterized in that the point of impact and the body to be vaporized are both moved towards one another. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche ι bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verdampfende Stoff der Verdampf ungsstelle ununterbrochen gleichmäßig zugeführt wird.16. The method according to any one of claims ι to 11, characterized in that the The substance to be evaporated is fed uniformly and continuously to the evaporation point will. 17. Verfahren nach Anspruch i6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachschub des zu verdampfenden Stoffes selbsttätig unterbrochen wird, wenn sich an der Verdampfungsstelle zuviel unverdampftes Material angesammelt hat.17. The method according to claim i6, characterized characterized in that the supply of the substance to be evaporated is automatically interrupted when there is at the evaporation point too much unevaporated material has accumulated. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung des Nachschubes durch das Gewicht des an der Verdampfungsstellebefindlichen geschmolzenen Materials über eine mechanische oder elektrische Übertragungsvorrichtung bewirkt wird.18. The method according to claim 17, characterized characterized in that the interruption of replenishment by the weight of the Evaporation point of the molten material via a mechanical or electrical transmission device is effected. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 969 7.969 7.
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