188716. lajstromszámú szabadalom • Eljárás plazmatron-porlasztóberendezésben céltárgyak előporlasztására
1 188 716 A találmány tárgya eljárás céltárgyak előporfasztására egyenáramú plazmatron porlasztóberendezésekben. Az eljárás felhasználható elektronikus kapcsolási elrendezéssel rendelkező plazmatron berendezéseknél annak megakadályozására, hogy a plazmatronkisülés ívkisülésbe csapjon át. Céltárgyak előporlasztására ismeretes az a megoldás, amikor kapcsolási elrendezést alakítanak ki annak megakadályozására, hogy a plazmatronkisülés ívkisülésoe csapjon át, a plazmatronon az elektromos kisülési teljesítmény előírt értékét az eíőporlasztás során a P- P(,t) időfüggvénynek megfelelően úgy alakítják, hogy a P kisülési teljesítmény monoton folytonosan vagy fokozatosan növekedjék. A növelés oly módon megy végbe, hogy a Pm.„ kisülési teljesítmény az előporlasztási időtartam végére olyan értéket érjen el, amely magasabb, mint az ezt követő tényleges porlasztásra beállítandó, előirt P0 kisülési teljesítmény értéke. Az előporlasztási időtartam végén elért P,,,.,, érték legalább 1,05 tényezővel magasabb, mint a P0 érték. Ez az eljárás, amelyet egyébként a 141 532 sz. német szabadalmi leírás ismertet, azzal a hátránynyal jár, hogy ahhoz, hogy meg tudják adni a kisülési teljesítmény előirt értékét, az eíőporlasztás időtartamára, előkísérleteket kell lefolytatni, ill. azonos jellegű céltárgyak előporlasztásáná! nyert tapasztalati értékeket kell alapul venni. Eltérő tisztaságú céltárgy vagy céltárgyak porlasztásánál minden esetben új időfüggvényt kell kiszámítani. Amennyiben eltekintünk az idő kiszámításától, az idő túl hosszú vagy túl rövid lesz. Az első esetben az lehet a következmény, hogy a szükségtelenül nagy előporlasztási időtartamok folytán az egész berendezés készenléti állapota, és ezáltal a termelékenység lecsökken. Ehhez járul még a fokozott energiafogyasztás is. Ha viszont túl rövidre van az idő beállítva, abban az esetben az előírt teljesítményérték magasabb iesz, mint ahogy az a céltárgyak tisztításához szükséges. Ez azt jelenti, hogy a keletkező ívkisülésné! fellépő energia túl nagy és éppen azok a hiányosságok lépnek fel, melyeket a már idézett szabadalom szerinti eljárás lett volna hivatott kiküszöbölni. A találmány elé azt a célt tűztük ki, hogy a jelenleg ismert eljárások hátrányait kiküszöböljük és az eíőporlasztás menetét oly módon optimalizáljuk, hogy a tisztítás a legrövidebb idő alatt menjen végbe és így a berendezés nagy termelékenységgel és jó minőségben tudjon dolgozni. A találmányi feladat abban áll, hogy tökéletesített eljárást hozzunk létre a céltárgy gyors előporlasztására egyenáramú plazmatron porlasztócellákban, amelyek megfelelő kapcsolási elrendezéssel rendelkeznek annak megakadályozására, hogy a plazmatronkisülés ívkisülésbe csapjon át,.anélkül, hogy előzőleg ismernünk kellene a céltárgy állapotát vagy meg kellene határoznunk egy átlagos előporlasztási teljesítmény időbeni lefutását. A találmány értelmében a kitűzött feladatot — a plazmatronkisülésnek ívkisülésbe való átcsapását megakadályozó kapcsolási elrendezés alkalmazása\al - azáltal oldjuk meg, hogy a P elektromos kisülési teljesítményt a plazmatronon, amely a t,, időben PA kezdőértékkel indul, a megelőző idő- i itervallumban elfojtott, kezdődő ívkisülések gyakoriságának függvényében változtatjuk meg, Amennyiben a beinduló ívkisülések gyakorisága t íilépné az eiöre meghatározott értéket, az. előírt értéket csökkentjük, ugyanakkor a gyakoriságra vonatkozó határérték el nem érése esetén növeljük a plazmatron elektromos kisülését meghatározó előirt értéket. A két egymást követő időintervallum e óírt értékeinek különbségét behatároljuk. így teljesen nyilvánvaló, hogy a kisülési teljesítmény előírt é--lékének a találmány értelmében történő kialakításánál a beinduló ívkisülések gyakorisága tekinthető a plazmatron céltárgy tisztasága mértékének az eíőporlasztás során. A megadandó gyakoriságot pedig úgy választjuk meg, hogy az előporlasztáshoz szükséges energia, i'jelve annak integrálértéke I = } P(t)dt t0 minimális legyen. A At időintervallum határozza meg a P(t) függvény fokozatosságát, előnyösen a lim At-+0 értékkel dolgozunk, ami által folyamatos P(t) függvénymenet alakítható ki. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál a plazmatron elektromos kisülési teljesítményének előírt értékét lefelé a PA kezdőértékkel határoljuk be, amelyet előnyösen PA = (0,05...0,2)Pm„ értékre választunk, hogy ezáltal a lv-1„ előporlasztási időt a minimumra korlátozhassuk. (Pmnx a kisülési teljesítmény végértéke). A plazmatron P kisülési teljesítménye a t„ időpontban éri el az előválasztott Pmax értéket, ezzel az e őporlasztási folyamat be is fejeződhet. Célszerűnek tűnik, ha ezt a Pmax értéket nagyobbra választjuk, mint a tényleges porlasztáshoz szükséges Pc e őírt érték, hogy a céltárgy szélső tartományait is megtisztíthassuk. Ugyancsak célszerű, ha a P kisülési teljesítményt folyamatszámítógéppel vagy mikroprocesszorral számítjuk ki és alakítjuk tovább. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával elérhető. hogy az előporlasztási folyamat a felületen levő oxigénréteglől és/vagy az azon lerakódott szennyeződéstől függetlenül - az időbeni lefutás kkinletében - önmagát optimalizálja és a céltárgy a lehető legrövidebb időn belül, igen hatásos módon megtisztuljon. Az energiafogyasztás minimális és elkerülhető a céltárgy megsérülése az előporlasz- U-s tartama alatt. A találmányt egy előnyös kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajzmellékletben ismertetjük, ahol az 1. ábra a kisülési teljesítmény alakulása nem folyamatosan történő előírt-érték megadásnál, a 2. ábra a kisülési teljesítmény alakulása folyamatosan történő előírtérték megadásnál. Egy egyenáramú plazmatronforrás alumínium céltárggyal látunk el, amelynek felületét oxidréteg 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
