[发明专利]一种新型无频闪真空炉观察窗

说明书

本发明涉及一种新型无频闪真空炉观察窗，包括观察窗筒体，所述观察窗筒体最前端设有成像孔板，所述观察窗筒体后端安置有玻璃镜片和镜片压板，以及在玻璃镜片与观察窗筒体之间设有密封圈，所述玻璃镜片与成像孔板之间设置有一个氩气充气道，所述玻璃镜片外侧设有成像镜筒，所述成像镜筒内依次安置有聚焦透镜、成像透镜。

技术领域

本发明涉及一种真空炉观察窗结构和保护方法，尤其涉及一种可长期连续工作且防止挥发物附着镜片的无频闪的观察窗结构及其保护方法。

背景技术

在真空炉内进行熔炼或蒸发加工的过程中，工作人员常常需要观察炉内物料及工作状态，以便随时掌握炉内情况，控制调整工艺并避免意外情况发生。这一点对电子束熔炼炉和真空镀膜设备尤为重要，但炉内的各类蒸发物常常会蒸镀附着到观察窗的镜片上，形成遮挡，严重妨碍工作人员操作。因此，一个可以保护观察窗镜片不被蒸镀遮挡，且可靠稳定的观察窗就必不可缺。

目前，行业内普遍的观察窗是基于被称为“闪速窗”的结构，利用叶片开有狭缝的高速旋转的叶片形成类似快门的机构，使得同一时间内只有很窄的一条狭缝可以通光，同时也大幅度减少了蒸镀蒸汽与观察窗镜片的接触时间，从而提高观察窗镜片使用寿命。例如在专利CN 102425956A中就公开了一种利用旋转叶片及充气系统保护观察窗镜片的方法。但该方法存在以下缺点：

叶片旋转机构复杂，成本高昂。该方法采用真空室内置电机的方法带动叶片高速旋转，虽然避免了电机外置产生的传动轴真空动密封问题，但也由于使用真空电机而大幅度提高成本。

观察窗体积大。由于叶片旋转需要空间，因此导致观察窗整体较所需的空间较直接观察所需光路体积大了很多，有效利用面积常常只有1/4甚至更少。这使得观察窗的布置占用了大量位置，常常要考虑与其他部件可能产生的干涉，严重制约了观察窗的布置选择。而且观察窗整体重量大，维护维修操作难度大。

由于依靠电机转速带动叶片狭缝形成快门，因此频闪现象不可避免。当操作人员直接观察时，频闪会导致视疲劳，对长期工作的操作人员非常不利。当使用摄像头进行远程监控时，由于狭缝快门的速度与摄像机扫描频率的不同，常常导致远程监控屏幕出现交替暗区。这些问题都是由于狭缝频闪造成的，不可避免。

发明内容

对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于小孔成像原理的无频闪型真空炉观察机构，利用其可以从原理上彻底克服现有“闪速窗”结构的观察窗频闪、机构复杂、体积大、成本高的缺陷，极大提高真空炉观察窗的使用性能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种新型无频闪真空炉观察窗，包括观察窗筒体，所述观察窗筒体最前端设有成像孔板，所述观察窗筒体后端安置有玻璃镜片和镜片压板，以及在玻璃镜片与观察窗筒体之间设有密封圈，所述玻璃镜片与成像孔板之间设置有一个氩气充气道，所述玻璃镜片外侧设有成像镜筒，所述成像镜筒内依次安置有聚焦透镜、成像透镜。

进一步地，所述成像孔板中心设有一个直径0.5~2mm的圆孔，孔中心轴线与外侧成像镜筒内的两个透镜的光轴同轴。

进一步地，所述成像孔板厚度不小于1mm，以保障使用强度。

进一步地，所述成像孔板的小孔两侧直径不同，朝向炉体的内侧直径大于外侧。

进一步地，所述玻璃镜片根据使用需要可使用1-2层，内层优选耐高温的石英玻璃。

进一步地，所述聚焦透镜、成像透镜光轴同轴。