2.2.3.2. Ленточные металлические нагреватели

Для испарения металлов, не удерживающихся на нитях, а также неорганических соединений легко изготовлять испарители из тонких листовых металлов, придавая им форму желобков или неглубоких тиглей (рис. 2.4). Ленточные испарители могут применяться также для испарения в заданном направлении. Рекомендации по применению таких нагревателей даны в табл. 4-1. Ленточные нагреватели изготовляются обычно из тугоплавких металлов ( Та, Мо, Р) Вольфрамовые ленты более хрупки и поэтому менее удобны в работе, чем другие из перечисленных металлов.

Типичные конструкции. Нагреватель открытого типа, показанный на рис. 2.4а, особенно подходит для получения однородных по толщине просветляющих покрытий оптических деталей, располагаемых на сферическом держателе. Нагревательная лента должна иметь расширение по концам для обеспечения наиболее высокой температуры в средней части

испарителя. Ленточные нагреватели изгибаются при высокой температуре вследствие термического расширения. Эти деформации могут быть предотвращены приданием им более сложной формы (рис. 2.4,б).

Электрическое соединение нагревателей с токоподводящими колодками может осуществляться посредством шурупов, как показано на рис. 2.4а, однако шурупы в процессе работы корродируют. Более сложная, но зато и более надежная система крепления показана на рис. 2.4 в. Здесь болты и гайки не перегреваются и не корродируют.

Не следует применять латунных деталей вблизи нагревателя, так как содержащийся в ней цинк легко возгоняется. Медь следует применять для сильноточных вводов вследствие ее высокой проводимости, зажимы нагревательных элементов лучше всего делать из стали.

Нагреватель желобкового типа (рис.2.4г) непригоден для испарения смачивающих металлов, так как в этом случае испаряемый металл, растекаясь по нагревателю, значительно понижает его сопротивление и нагреватель может перегореть ( в месте, непокрытом слоем испаряемого вещества). По этой причине трудно испарять олово из желобковых нагревателей.

Некоторые металлы (например, серебро и медь) почти не смачивают молибден при обычных температурах, так что расплав испаряется из сферической капли на поверхности нагревателя. Если же при испарении больших количеств металла температура оказывается слишком высокой, то расплав быстро растекается по поверхности желобка, снижая его сопротивление.

Установлено, что фторопроизводные Мg Са, Ва и Сг могут быть испарены с танталовых или платиновых ленточных нагревателей. Платина, однако, предпочтительна в том отношении, что не становится хрупкой (как тантал) при поглощении газов в горячем состоянии. Кроме того, платина не вступает в реакции с указанными соединениями. Платина удобна также при испарении окислов металлов, так как не восстанавливает их. Наиболее дешевыми нагревателями являются, однако, изготовляемые из молибденовой ленты; они пригодны для испарения целого ряда диэлектриков.

Испаренные пленки необходимо проверять на наличие примесей материала нагревателя, испаряющегося в процессе покрытия. Обнаружение таких примесей может производиться по структуре плёнки и её физическим свойствам (электропроводности, оптическому поглощению и др.).

Химические анализы нанесённых испарением слоёв часто не всегда могут обнаружить наличие примесей.