針對現(xiàn)有的蒸鍍圓柱形腔體杜瓦鍍膜工藝存在工藝繁瑣、膜層不均勻等問題，設(shè)計(jì)了行星周轉(zhuǎn)鍍膜裝置。該轉(zhuǎn)臺針對鍍膜機(jī)內(nèi)特殊環(huán)境特點(diǎn)，采用摩擦行星輪組設(shè)計(jì)，優(yōu)選材料，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，對標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行特殊處理，最終實(shí)現(xiàn)行星周轉(zhuǎn)鍍膜裝置的無污染、重量輕、負(fù)載小、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、方便清潔、易于調(diào)整等要求。 真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.13house.cn/)認(rèn)為該行星周轉(zhuǎn)鍍膜裝置的使用，使圓柱形腔杜瓦在公轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)現(xiàn)自傳，實(shí)現(xiàn)圓柱形腔杜瓦的一次蒸鍍，克服原有的三次平面蒸鍍帶來的問題。試驗(yàn)結(jié)果表明：杜瓦鍍金引線膜層在粘附性、均勻性等關(guān)鍵指標(biāo)上均優(yōu)于原蒸鍍方式，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量提高的同時(shí)，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

　　杜瓦引線是探測器信號往外傳輸?shù)闹饕�通道。隨著探測技術(shù)的發(fā)展，探測器逐步由單元向多元及焦平面方向發(fā)展，探測器的每一探測元至少需要一根信號引出線，故引線數(shù)目隨著探測器元數(shù)的增加而增加。在焦平面器件中，以多路傳輸為基礎(chǔ)的硅讀出電路可使所需的杜瓦瓶引線數(shù)目大為減少，但也需要十幾根。傳統(tǒng)的埋入式引線，已經(jīng)無法滿足這么多引線的制作，引線制作成為制約探測器發(fā)展一個(gè)主要因素。創(chuàng)造性利用薄膜引線技術(shù)解決這一瓶頸問題，薄膜式引線特有的優(yōu)越性：在玻璃杜瓦上蒸鍍上一層金屬層，激光刻蝕形成引線，見圖1�？梢跃�確控制引線寬度及間距，大幅度提高電極數(shù)目，有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，被用于探測器引線的制備中。

　　薄膜式引線制備采用蒸鍍的方法，制備金膜層做引線介質(zhì)。金與基地材質(zhì)粘附性不好，首先蒸鍍與杜瓦基底材質(zhì)粘附性好的金屬，然后蒸鍍金，蒸鍍雙層膜。玻璃杜瓦由于其玻璃材質(zhì)、圓柱形腔體結(jié)構(gòu)、一端封閉、尺寸比較小，普通的蒸鍍方法，存在許多問題：需人工翻面，多次蒸鍍，膜層均勻性差，兩層膜厚差別大造成交界面沒有過渡金屬層，多次打開鍍膜機(jī)腔室易引進(jìn)污染，效率低，成品率低，可靠性差。

圖1 薄膜式引線　圖2 鍍膜機(jī)的原理圖和結(jié)構(gòu)圖

　　解決這些根本問題，必須實(shí)現(xiàn)圓柱形腔體的一次蒸鍍，將杜瓦水平裝夾在鍍膜機(jī)工作室內(nèi)，使其在蒸鍍過程中圍繞公共軸線公轉(zhuǎn)的同時(shí)，繞自身軸線自傳，設(shè)計(jì)一套按一定轉(zhuǎn)速比例( 公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)) 實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動的行星周轉(zhuǎn)鍍膜裝置是其唯一途徑。由于杜瓦基體結(jié)構(gòu)、特殊的工藝參數(shù)、真空環(huán)境使用等特殊性，在成本、生產(chǎn)效率、貴重金屬損耗等方面苛刻的要求，設(shè)計(jì)受多方面因素制約，存在一定難度。

1、行星周轉(zhuǎn)鍍膜裝置的設(shè)計(jì)方案

　　1.1、設(shè)計(jì)原理

　　根據(jù)鍍膜機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動要求，利用鍍膜機(jī)上部的原有回轉(zhuǎn)盤垂直方向的轉(zhuǎn)動形成太陽輪系，帶動行星周轉(zhuǎn)軸組件與一個(gè)定盤接觸，形成行星軸組件沿垂直腔體內(nèi)軸線公轉(zhuǎn)的同時(shí)，沿自身水平的回轉(zhuǎn)軸方向自轉(zhuǎn)，從而使行星軸組件前端裝夾的圓柱形腔體杜瓦瓶零件形成繞鍍膜機(jī)中心垂直方向的公轉(zhuǎn)，沿自身行星軸組件回轉(zhuǎn)的軸方向，在水平面內(nèi)自轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)示意圖如圖3 所示。

圖3 行星周轉(zhuǎn)鍍膜裝置設(shè)計(jì)原理圖

　　1.2、設(shè)計(jì)方案

　　選用定周轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)的行星輪系機(jī)構(gòu)方案，利用公轉(zhuǎn)驅(qū)動，行星周轉(zhuǎn)鍍膜裝置傳動的方式主要有以下兩種方案：摩擦輪盤傳動，圓錐齒輪盤傳動。它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)如下:

　　(1) 摩擦輪盤式

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，易制作，易調(diào)整，易改變傳動比，表面積小，傳遞動力小。

　　缺點(diǎn)：接觸面有滑動，傳動比不準(zhǔn)確。

　　(2) 圓錐齒輪盤傳動

　　優(yōu)點(diǎn)：傳動比穩(wěn)定，可靠，圓周速度和功率范圍廣，壽命長。

　　缺點(diǎn)：要求制作加工精度高，安裝精度高，成本高，不容易改變傳動比，表面積大，多個(gè)行星軸組不容易安裝調(diào)整。

　　在鍍膜腔體內(nèi)工況條件下，軸承長期運(yùn)轉(zhuǎn)存在較高的故障概率，設(shè)計(jì)中必須考慮如下情況：一個(gè)行星組件卡死，不應(yīng)影響其它的行星組件運(yùn)行，不能使電機(jī)過載造成蒸鍍過程中斷，造成批次報(bào)廢。摩擦輪傳動具有較強(qiáng)的可靠性優(yōu)勢。同時(shí)摩擦輪傳動與圓錐齒輪盤傳動相比還具有：摩擦阻力小，易裝調(diào)拆卸，易于清潔，表面積小等優(yōu)勢。經(jīng)比較，選定摩擦輪盤傳動為傳動方式的行星輪系機(jī)構(gòu)方案。

　　1.3、設(shè)計(jì)思路

　　根據(jù)機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)方案，考慮到由繁到簡，由關(guān)鍵到輔助的設(shè)計(jì)思路，如圖4 所示，進(jìn)行反復(fù)的工藝參數(shù)和尺寸校核、設(shè)計(jì)。

圖4 行星周轉(zhuǎn)鍍膜裝置的設(shè)計(jì)思路圖

4、結(jié)論

　　針對目前圓柱形腔體玻璃杜瓦鍍金引線制備中的難題，設(shè)計(jì)了行星周轉(zhuǎn)鍍膜裝置。該轉(zhuǎn)臺采用摩擦行星輪組，優(yōu)選材料，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，對標(biāo)準(zhǔn)件合理選用，進(jìn)行特殊處理，最終實(shí)現(xiàn)行星周轉(zhuǎn)鍍膜裝置的結(jié)構(gòu)精巧，無污染、重量輕、負(fù)載小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、方便清潔、易于調(diào)整，滿足了鍍膜機(jī)真空室內(nèi)的環(huán)境要求特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了小直徑圓柱形腔體的一次蒸鍍。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，用該行星周轉(zhuǎn)鍍膜裝置加工的產(chǎn)品其膜層質(zhì)量在粘附性、均勻性等關(guān)鍵指標(biāo)上均優(yōu)于原蒸鍍方式，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量提高的同時(shí)，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。并為今后發(fā)展的大陣列多引線焦平面器件的研制提供技術(shù)儲備。