1. Технологический раздел

   1. Литературный обзор

На сегодняшний день создано значительное количество устройств защиты смотровых окон вакуумных камер. Самые различные конструкции защиты можно встретить в справочниках по вакуумной технике, где приводится вся необходимая информация: конструктивная схема, описание и принцип работы устройств.

Одним из наиболее полных сборников конструкций защитных механизмов можно считать справочник по вакуумной технике под редакцией Фролова [1]. Большинство приведенных в нем конструкций взяты из общедоступных патентов, например, такие патенты как «Смотровое окно для вакуумных камер» [2], в котором представлено устройство с неподвижным конусом и подвижным сильфоном со смотровым окном, и «Устройство для защиты смотровых окон в высокотемпературных вакуумных установках» [3], где основным узлом устройства является протягиваемая лента. При этом, в сборнике изложены не только конструкции и особенности устройств, но и указан для каждого из них коэффициент К_з, отвечающий за эффективность защиты смотрового окна. Он представляет собой отношение времени службы окон с защитным устройством ко времени службы открытых окон.

Еще больше конструкций устройств защиты можно встретить в справочнике по вакуумной технике под редакцией Демихова [4]. Среди конструкций, отсутствующих в справочнике Фролова, но доступных здесь, выделяется устройство, которое защищает смотровое окно за счет его обдува струей газа. Несмотря на увеличение давления в системе, оно позволяет предотвратить осаждение напыляемого материала на поверхности стекла.

В справочнике Демихова представлен простейший вариант исполнения данного устройства. К наиболее продвинутым относятся конструкции из патентов «Устройство для защиты стекол вакуумной установки от загрязнения» [5] и «Смотровое окно для технологических аппаратов» [6]. Конструкция из патента [5] дополнена устройством автоматизации, которое при повороте заслонки сразу начинает напуск газа. Конструкция устройства из патента [6] обдувает стекло в непосредственной близости к нему. При этом позже эта конструкция получила дополнение в виде системы откачки газа около стекла. Это изменение отражено в патенте «Смотровое окно для технологических аппаратов» [7].

В некоторых конструкциях обдув газом смотрового окна может осуществляться не напрямую, а через поры в прокладочном материале. Эта задумка представлена в патенте «Устройство для защиты смотровых окон вакуумных камер от запыления» [8].

Имеются и другие защитные устройства, имеющие более сложные конструкции и не отраженные в справочной литературе, но являющиеся не менее интересными. К таким можно отнести конструкции, изложенные в патентах «Смотровое окно для вакуумной камеры» [9] и «Смотровое окно» [10]. В патенте [9] эффективность работы обеспечивается за счет нескольких ступеней защиты: шаровой опоры, диффузора, камеры охлаждения и перфорированного диска с приводом. Конструкция из патента [10] осуществляет защиту при помощи прозрачной токопроводящей пленки, нанесенной на поверхность стекла.

Устройства, о которых выше шла речь, относились к группе, предотвращающей оседание молекул пара на смотровом окне. Но нельзя забывать и о второй группе механизмов, служащих для удаления уже образовавшегося осадка на поверхности стекла. Чаще всего конструкции этих устройств представляют своего рода скребки, которые под действием механического движения удаляют осадок без нарушения вакуума. О таких устройствах идет речь в патентах «Устройство для очистки внутренней стороны смотрового окна технологического аппарата» [11] и «Смотровое окно для технологического аппарата» [12]. Имеются и более компактные скребки, на примере патента «Смотровое окно для технологических аппаратов» [13]. В нем удаление осевшего материала производится движением магнитов, оклеенных тканью с двух сторон.