Устройство для стабилизации вакуума

(71) Сумский ордена Трудового Красного Знамени завод электронных -микроскопов им.50-летия ВЛКСМ(56) 1. фПриборы и .техника эксперимента", 1973, В 1, с.181.2. Микроскоп электронный ЭМВБР. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЦФ 1.720.032 ТО (прото- . тип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ВАКУУМА, содержащее по числуканалов последовательно соединенные датчики давления и логические блоки, последовательно соединенные исполнительные блоки и исполнительные элементы, а также коммутатор, подключенный между выходами логических блоков и входами исполнительных блоков, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД устройства,логический блок содержит последовательно соединенные усилитель, соединенный входом с входом логического блока, и триггер Юаитта, выходом связанный с выходом логического блока, а исполнительный блок содержит реле, соединенное с его.входом, источник постоянного тока, первый диод, конденсатор последовательно соединенные второй диод, ограничительный резистор и резистор утечки, тиристор и источник переменного тока, подключенный к аноду тиристора, у которого переход управляющий электрод-катод включен параллельно резистору утечки, а катод ,связан с выходом исполнительного блоЯ ка, с катодом первого диода и с первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого через первый замыкающий контакт реле подключена к аноду второго диода, а через размыкающий контакт рела - к источнику Я постоянного тока, который через второй замыкающий контакт реле связан с анодом первого диода.Изобретение относится к технологиии технике получения вакуума при исследовании тонких пленок, предназначенодля получения и исследования тонкихпленок в условиях вакуума и можетбыть использовано в научном приборостроении и для исследования и разработки технологических процессов,Известно устройство для нанесенияи исследования пленок, содержащеевакуумную камеру с расположенными вну 10три нее узлом формирования электронного зонда, объектодержателем и источ , ником пара 1 .Получение и поддержание необходимого вакуума в в.-куумной камере указанного устройства осуществляетсяручным управлением вакуумной коммутацией, а.контроль и измерение вакуума осуществляется визуальным методом, что приводит к погрешностям вполученных результатах.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является при бор ЭМВБР с автоматической вакуумной системой 2 .25Недостаток известного прибора заключается в том, что автоматическая вакуумная система практически не защищена от действия промышленных помех, вызывающих ложные срабатывания автоматики, что в свою очередь не обеспечивает получения достоверности и повторяемости результатов исследования, зависимых от стабильности уровня вакуума в вакуумной системе. Кроме того, недостаточная помехозащищенность обусловливает применение сложных логических устройств, выполненных на дорогостоящих элементах, что в итоге приводит к усложнению схемы автоматики, повышению электро емкости и материалоемкости и значительным трудозатратам при настройке прибора. Недостатком является также питание клапанов переменным напряжением, что обусловливает электромаг нитные наводки на электронно-оптическую систему прибора, а это приводит к помехам в системе Формирования изображения, предназначенной для визуального контроля и исследования структуры тонких пленок.Цель изобретения - повышение надежности и КПД устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для стабилизации вакуума, содержащем по числу каналов 55 последовательно соединенные датчики давления и логические блоки,последовательно соединенные исполнительные блоки и исполнительные элементы, а также коммутатор, подключенный между 60 выходами логическИх блоКов и входами исполнительных блоков, логический блок содержит последовательно соединенные усилитель, соединенный входом с входом логического блока, и триггер 65 Шмитта, выходом связанный с выходом логического блока, а исполнительный блок содержит реле, соединенное с его входом, источник постоянного тока, первый диод, конденсатор, последовательно соединенные второй диод, ограничительный резистор и резистор утечки, тиристор и источник переменного тока, подключенный к аноду тиристора, у которого переход управляющий электрод - катод включен параллельно резистору утечки, а катод связан с выходом исполнительного блока, с катодом первого диода и с первой обклад кой конденсатора, вторая обкладка которого через первый замыкающий контакт реле подключена к аноду второго диода, а через размыкающий контакт реле - к источнику постоянного тока, который через второй замыкающий контакт реле связан с анодом первого диода.На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит вакуумную систему 1, предназначенную для создания низкого давления остаточных газов в приборе, датчик 2 давления, предназначенный для преобразования давления остаточных газов в контро-. лируемом объеме в Электрический сигнал, систему 3 формирования изображения электронного микроскопа, предназначенную для визуального контроля и исследования структуры тонких пленок, исполнительный элемент - электромагнитный клапан 4, предназначенный для подключения или отключения средств откачки к вакуумному объему прибора, стабилитрон 5, обеспечивающий стабильное напряжение питания термопар- ного датчика, резистор 6, обеспечиваю щий заданный ток питания термопар- ного датчика, усилитель 7 с высоким входным сопротивлением, предназначенный для усиления сигналов термопарного датчика 2, резистор 8, предназначенный для регулировки усиления усилителя 7, триггер Шмитта 9, предназначенный для формирования логического сигнала, коммутатор 10, пред. назначенный для Формирования сигналов,управления и подачи их на исполнительные устройства, реле 11, предназначенное для подключения источника 12 постоянного тока к электромагнитному клапану 4, источник 12 постоянного тока, предназначенный для удержания электромагнитного клапана 4, источник 13 переменного тока, пред назначенный для форсировки электромагнитного клапана 4, ограничительный резистор 14, резистор 15 утечки, предназначенный для защиты управляющего электрода.тиристора 16, предназначенного для кратковременного подключения повышенного напряжения форсировки к электромагнитному клапану4, второй диод 17, предназначенный для исключения влияния напряжения на управляющем электроде тиристора 16 на конденсатор 18,предназначенный для формирования импульса управления тиристора 16, первый диод 19, предназначенный для п дачи постоянного напряжения удержа,ия на электромаг-, нитный клапан 4. Причем элементы 5-9 образуют логический блок 20. Элементы 11-19 образуют исполнитель О ный блок 21. Логнческое устройство., коммутатор 10 и исполнительный блок 21 образуют блок 22 автоматики 22.Термопарные датчики 2 расположены в местах вакуумной системы 1, в которых необходимо иметь информацию об остаточном давлении газов. Выходы термопарных датчиков 2 электрически последовательно соединены с логическими блоками 20 (усилителем 7 с высоким входным сопротивлением, который соединен последовательно с триггером Шмитта 9).. Все логические блоки 20 электричес- ки соединены с коммутатором 10, который электрически соединен с исполнительными блоками 21.Устройство работает следующим образом.При уменьшении давления остаточных газов в объемах, контролируемых тер- Зо мопарными датчиками 2, увеличивается термо-ЭДС на выходе термопарных датчиков 2, поступающая на вход уси-лителей 7 с высоким входным сопротивлением. Для устранении ошибок в по казаниях термопарных датчиков 2 последние эапитаны от отдельных пара. метрических стабилизаторов напряжения.Усиленное напряжение с выхода 4 О усилителя 7 с высоким входным сопро-тивлением подается на вход триггера Шмитта 9, который преобразуетаналоговый сигнал в логический сигнал . фОф. или "1" в зависимости от уровня45 аналогового сигнала.Преобразование аналожвого сигнала в логический обеспечивает высокую помехоустойчивотсь при вводе их в коммутатор 10, так как логический сиг нал обладает более высокой помехоустойчивостью по сравнению с аналоговым, потому что информация о со бытии заложена не в амплитуде сигнала, а в наличии или отсутствии сигнала определенного уровня напряжения 55 "0" или "1", чем и объясняется высокая помехоустойчивость системы.Коммутатор 10 обрабатывает информацию, поступающую от термопарных датчиков 2, формирует и выдает сигналы управления на исполнительные, блоки 21.В зависимости от величины контроли руемого давления выбирается коэффициент усиления усилителя 7 с помощью сопротивления 8. До поступления сигнала управления на обмотку реле 11 конденсатор 18 заряжен через размыкающий контакт реле 11 источником 12 постоянного тока, и к аноду тиристора 16 подключено переменное напряже. ние от источника 13 переменного тока.С приходом сигнала управления с выхода коммутатора 10 срабатывает реле 11 и при разряде конденсатора 18 по цепи 17,14,15 формируется импульс, который подается на управляющий электрод тиристора 16 и отпирает его на время, заданное элементамн18,14 и 15. Переменное напряжение поступает на электромагнитный клапан 4 и последний открывается, подключая средства откачки.Одновременно с подачей переменного напряжения на электромагнитный клапан 4 на него подается напряжение от источника 12 постоянного тока через диод 19, котороеи удерживает клапан в открытом состоянии после окончания действия переменного напряжения.При снятии сигнала управления с обмотки реле 11 контакты, через которые подается напряжение удержания, размыкаются и электромагнитный клапан выключается, отключая средства откачки.Таким образом, применение термопарных датчиков, включенных непосредственно на вход усилителя с высоким входным сопротивлением, и последующее преобразование полезного аналогового сигнала в логический в значительной степени повышают помехоустойчивость схемы автоматики, что приводит к повы шению достоверности и повторяемости результатов исследования, а также в значительной степени упрощает схему автоматики, приводит к понижению энерэнергоемкости и материалоемкости всего прибора.Применение релейно-тиристорной схемы управления клапанами практически полностью исключает влияние напряжения питания клапанов на электронно- оптическую систему и систему формирования изображения.1083165 Составитель С.Стрелецкийедактор С,Квятковская Техред С.Легеза Корректор И.Муск иснфилиал ППП фПатент", г.ужгород, ул.Проект аказ 1753/42 Тираж 8 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 413035, Москва, 5-35, Ра