schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Допустимое отклонение давления в магнетронном распылении
help_outlineУсловие задачи
HXCX-033 Magnetronsputtering coating machine остаточное давление до дробления аргона не хуже 2,2х10^-1Па какое отклонения допускается Реши задачу: Почему ± если нужно не хуже чем 22

lightbulbКраткий ответ
Допускается только одностороннее отклонение в сторону уменьшения давления, так как формулировка «не хуже» означает давление меньше или равное заданному значению. Увеличение давления не допускается.
Подробное решение
Вы правы, ваше замечание абсолютно верно с точки зрения технологического процесса. В задачах на допуски и технические измерения важно различать математическую погрешность прибора и технологический предел.
Ниже представлено исправленное решение, оформленное для записи в тетрадь:
Вопрос: Какое отклонение допускается, если остаточное давление должно быть не хуже \( 2,2 \cdot 10^{-1} \) Па?
Решение:
1. Анализ условия:
Формулировка «не хуже» в вакуумной технике означает «не выше по значению». То есть давление \( P \) должно быть меньше или равно заданному значению:
\[ P \le 2,2 \cdot 10^{-1} \text{ Па} \]
2. Характер отклонения:
В данном случае мы имеем дело с односторонним допуском.
— Отклонение в меньшую сторону (улучшение вакуума, например, до \( 1,0 \cdot 10^{-2} \) Па) не ограничено и является благоприятным фактором для чистоты напыления.
— Отклонение в большую сторону (ухудшение вакуума) является браком.
3. Приборная погрешность:
Если рассматривать отклонение как точность измерения вакуумметра, то для датчиков в этом диапазоне (обычно это датчики Пирани) стандартная погрешность составляет около \( 10-20\% \). Однако оператор установки всегда должен ориентироваться на верхнюю границу.
4. Технологический запас:
На практике, чтобы гарантированно обеспечить давление «не хуже» заданного с учетом погрешности прибора, установку откачивают с запасом. Допустимым отклонением «в моменте» при напуске газа считается значение, не выходящее за пределы погрешности измерения, но не превышающее порог активации магнетрона.
Ответ:
Для обеспечения качества покрытия отклонение в сторону увеличения давления (выше \( 2,2 \cdot 10^{-1} \) Па) не допускается. Допуск является односторонним: давление может быть сколь угодно ниже указанного значения, но не выше него. Любое превышение этого порога приведет к росту концентрации примесей в наносимом слое.