观察窗是成品腔体上最容易漏的接头,因为它是玻璃与金属的封接,坐在一个必须平整、必须与法兰同心、且不能留有刀纹给气体开路的加工座上。
两种结构路线
粘接式观察窗用环氧胶或玻璃—金属封接,结构简单但耐温有限。刀口式观察窗让铜垫圈压在抛光玻璃面上,原理与 ConFlat 接头相同,可以烘烤到超高真空温度。选哪一种,取决于观察窗是否需要承受烘烤。
必须加工到位的部位
玻璃座密封面的平面度、它与法兰内孔的同轴度、座面的表面粗糙度,以及法兰螺栓孔位。座面平整但不同心,会把载荷集中到玻璃一侧,拧紧时把玻璃压裂。座面带一圈周向刀纹,则会给气体提供一条横穿密封带的通道。
光学级玻璃
常规观察窗用硼硅玻璃,可透过可见光并能承受热循环。需要紫外透过时选石英玻璃,需要耐磨或红外透过时选蓝宝石。三者热膨胀系数各不相同,玻璃座的几何应当随玻璃走,而不是做成一刀切的标准。
尺寸与位置
观察窗尺寸通常按所需视场来定,而不是按法兰规格来定。大型腔体上的窗口位置必须在筒体焊接之前排定,因为焊完之后再加接口就得把整个腔体重新加工。这也是我们自己做观察窗窗体、而不是外购的原因之一。
自有可控工序
- 304 / 316L stainless steel and 6061 / 5083 aluminium fabrication
- Clean-environment TIG welding with full penetration and no micro-porosity
- Helium mass-spectrometer leak testing to 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s
- In-house electropolishing and passivation — not subcontracted
- Chamber bake-out to 150–400 °C for UHV outgassing control
- Precision-machined ISO-KF, ISO-K and CF (ConFlat) flanges
- Zeiss CMM verification to ±0.02 mm across large work envelopes
- 12 m gantry CNC machining — 12 m × 4 m × 2 m envelope
- SEMI-referenced documentation and inspection protocols
常见问题
什么是真空观察窗?
真空观察窗是一种带法兰的窗口,在保持真空的同时让你能看到腔体内部或把光引进去。它是一片玻璃或晶体,坐在加工好的法兰窗体上,通过环氧胶粘接或铜垫圈压刀口的方式密封。
观察窗能烘烤吗?
只有刀口式、全金属结构的观察窗才能烘烤到超高真空温度。粘接式观察窗受环氧胶限制,通常远低于 200 °C。如果腔体要烘烤,观察窗就必须从一开始按可烘烤选型。
玻璃怎么选?
常规可见光观察用硼硅玻璃;看重紫外透过或抗热冲击用石英玻璃;需要红外透过或耐磨用蓝宝石。玻璃座的几何要与玻璃种类匹配。
观察窗为什么会漏?
几乎都是座面问题,而不是玻璃问题——密封面不平、不同心,或者带周向刀纹。所以我们把玻璃座与法兰内孔放在同一次装夹里加工。
非标尺寸的观察窗能做吗?
可以。我们按标准 CF 和 KF 规格做观察窗窗体,也做非标几何,包括腔体布局需要的斜角接口和偏置接口。
相关能力
需要按规格定制吗?
把图纸或技术规格发给我们,我们会回复 DDP 报价、交期和检验方案。