Продукція

Одноканальный пьезоэлектрический натекатель СНА-1(2мс) для прецизионного напуска газов в вакуум

Опис

СНА-1(2мс) представляет собой прецизионный натекатель для напуска газов в вакуумную камеру. Особенности СНА-1(2мс): отсутствие механических связей, сервоприводов, малый отклик (инерция) при минимальных изменениях настроек, высокая отказоустойчивость, 2 мкм входной фильтр, стандартные штуцеры входа и выхода, конструкция из нержавеющей стали и витоновые уплотнения.

Натекатель широко применяется, например, при вакуумном распылении/напылении, ионном травлении для контролируемой подачи соответствующих сопутствующих газов в рабочую камеру. При этом, ввод рабочего газа и уровень давления поддерживается за счет регулирования потока газа от СНА-1(2мс) путем изменения электрического входного сигнала на клапане.

Принцип работы 

СНА-1(2мс) включает в себя пьезокристалл, который калибруется для входного диапазона 0-100 В постоянного тока. Пороговое напряжение СНА-1(2мс) составляет 20-30В. Время отклика пьезокристалла менее 2 мсек. Изменение толщины кристалла пропорционально сигналу (0-100 В или 4-20 мА), что при наличии обратной связи делает его идеальным для контроля давления. Полярность напряжения должна быть положительной на центральном контакте и отрицательной на корпусе разъема.

Установка

При установке СНА-1(2мс) ее выходной штуцер подключают к порту вакуумной камеры, а входной штуцер к источнику газа. Подача газа на входе должна регулироваться, причем максимальное значение не должно превышать 3,4 атм. СНА-1(2мс) является однонаправленным натекателем и его штуцера четко обозначены. СНА-1(2мс) может поставляться также обжимными или торцевыми штуцерами с металлической прокладкой.

Совместимость

СНА-1(2мс) предназначен для использования с благородными газами, такими как аргон и азот (сухими и неагрессивными). Такие газы, как хлор, аммиак или сероводород являются агрессивными и деструктивно влияют на пьезокристалл и уплотнения. Хотя, СНА-1(2мс) успешно использовался для напуска газообразного трития, с заменой витоновых уплотнений на уплотнения из этиленпропилендиенового каучука (EPDM).

Автоматизация

СНА-1(2мс), при наличии обратной связи, идеально подходит для регулирования давления в вакуумной камере. Для этого дополнительно необходим датчик вакуума и вакуумметр или контроллер вакуума.

Давление внутри вакуумной камеры считывается датчиком вакуума. Вакуумметр или контроллер вакуума сравнивает измеренный входной сигнал от датчика с заданным значением в контроллере (вакуумметре) и подает соответствующий сигнал на СНА-1(2мс). Клапан открывается и «рабочий газ» поступает в камеру, давление повышается, датчик давления покажет это увеличение. В свою очередь вакуумметр (контроллер) подает сигнал на СНА-1(2мс), а необходимое заданное давление уже достигнуто и поддерживается в вакуумной камере.

Другим популярным методом управления СНА-1(2мс) является так называемый «метод пилы».

Метод пилы включает в себя подачу на пьезокристалл коротких треугольных импульсов тока. Эти импульсы накладываются на (регулируемый) уровень постоянного тока, что приводит к вибрациям пьезоэлектрического кристалла. Управление клапаном в данном методе достигается регулировкой уровня постоянного тока. По мере увеличения уровня тока, силы, вызванной наложением треугольных импульсов, становится достаточно, чтобы слегка приоткрыть клапан. Дальнейшее увеличение уровня постоянного тока увеличивает продолжительность каждого цикла. Это метод был использован для напуска большего, чем заданное количества газа. Так, увеличение напряжения до 200 В (по сравнению с рекомендованным 100 В) позволяло успешно контролировать давление в камере до  10-8 торр. Однако, при этом, в результате чрезмерных механических напряжений, значительно сокращается время жизни пьезокристалла.

Сравнение СНА-1(2мс) с расходомером типа MFC (Mass Flow Controllers):

Расходомеры (MFC) имеют время отклика от 1 до 10 секунд, что  в 500 – 5000 раз выше пьезоэлектрических натекателей СНА-1(2мс). Использование пьезоэлектрических клапанов в вакуумных системах дает значительно более стабильное и точное регулирование давления по сравнению с использованием обычных расходомеров типа MFC. Более того, минимальная скорость регулирования потока расходомером в 1000 000 раз больше, чем у СНА-1(2мс). При внезапном сбое электропитания СНА-1(2мс) автоматически закрывается и сохраняет настройки.

• Конструкция из нержавеющей стали

• Скорость напуска от 0 до 525 см3/мин

• Подходит для всех сухих неагрессивных газов, совместимых с материалами

• Два микронных фильтра на входе

• BNC разъем питания и управления

• Уплотнения Viton®

• Пороговое напряжение 20 – 30  В

• Максимальное напряжение 100 В

• Давление на входе, не более 3,4 атм.

• В случае потери питания, система закрывается, и остается закрытой, пока питание не восстановится.

• Отсутствие утечек (по гелию) при атмосферном давлении на входе и 4·10-7 Па на выходе.

• Герметичность утечки 5·10-8 смл/сек

• Время срабатывания натекателя 2 мсек.

•  Вес – 0,8 кг.