光密度計量化薄膜沉積

康涅狄格州布盧姆菲爾德- 你可能沒有注意到，但精密涂層的柔韌材料最近已經(jīng)出現(xiàn)了。現(xiàn)在，小吃食品在商店貨架上的防腐劑含量較少，因為金屬化的袋子可以更好地抵抗氧氣和水分。窗戶上的太陽能絕緣薄膜提高了能源效率。電子產(chǎn)品證明更可靠，因為制造商將其組件運送到防靜電袋中。Custom Fabrication and Services Co.，Inc。的過程控制工程師John Waszak并未聲稱這些改進的功勞。他說，這是因為真空鍍膜技術(shù)的不斷發(fā)展。但是，他認(rèn)為，他的公司的計算機集成LED讀出光學(xué)監(jiān)視器讓業(yè)界邁出了一大步。

光學(xué)監(jiān)視器包括一組真空和耐熱的廣譜燈和光電探測器以及處理器和輸出顯示器。完整的安裝包括與車間兼容的工作站，該工作站運行專門開發(fā)的軟件，以最大限度地發(fā)揮實時，連續(xù)過程數(shù)據(jù)的優(yōu)勢。

人工智能長期以來一直是開發(fā)人員從事高性能計算和基于云的系統(tǒng)的工具。人工智能改變了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方式，電子郵件掃描方式，甚至是我們與手機和設(shè)備交互的方式。雖然AI和機器學(xué)習(xí)總是感覺像是一個生活在實時嵌入式系統(tǒng)之外的遙遠(yuǎn)工具，但機器學(xué)習(xí)正在基于微控制器的系統(tǒng)中實現(xiàn)，事實上，它已經(jīng)存在!

要理解使系統(tǒng)工作的挑戰(zhàn)，請考慮它所處理的條件。金屬化發(fā)生在真空室中，能夠吞咽100,000英尺的塑料薄膜卷。該薄膜以1800英尺/分鐘的速度在一條“船”下面展開，其中金屬絲被加熱到汽化溫度。

先前在原位監(jiān)測沉積金屬厚度的嘗試避免了苛刻的汽化室。腔室內(nèi)的光纖將通過金屬化薄膜傳輸?shù)墓庖龑?dǎo)到外部光電探測器。透射的光與涂層厚度相關(guān)。但這些系統(tǒng)很脆弱，價格昂貴且難以對齊。腔室內(nèi)的灰塵限制了可見光傳感的精確度。

Custom Fabrication于1988年開始在替代系統(tǒng)上開展工作。解決方案包括將光源和探測器放入腔室內(nèi)，并切換到近紅外探測波長。

經(jīng)驗導(dǎo)致Waszak采用目前的光密度計設(shè)計，該設(shè)計采用環(huán)氧樹脂封裝的電子模塊線性陣列，散布著散熱片。大面積光電二極管可防止傳感器在高傳輸水平下飽和。精密運算放大器最小化偏移和漂移專用的5,000小時鹵素?zé)艨商峁┞?，廣譜照明。根據(jù)應(yīng)用的最佳傳感波長，用戶可以選擇硅，鍺或砷化銦光電二極管。

來自內(nèi)部探測器的信號通過屏蔽電纜穿過腔室，通過專門設(shè)計的64通道模擬I / O板連接到外部計算機。專用計算機處理所有數(shù)據(jù)操作以進行實時過程監(jiān)控。它的輸出轉(zhuǎn)到LED顯示屏，分別顯示每個光電傳感器的讀數(shù)。

計算機還可以將傳感器數(shù)據(jù)傳送到位于NEMA-12外殼中的單獨的車間工作站/圖形顯示器。該工作站運行Custom Fabrication的光學(xué)監(jiān)控過程軟件(OMP)軟件，用于完整的真空沉積自動化。

三個主要程序構(gòu)成OMP。一個程序接受并存儲各種客戶產(chǎn)品的“配方信息”。另一個處理累積的過程數(shù)據(jù)到MIS計算機的傳輸。它在監(jiān)控和控制程序中，系統(tǒng)的功能變得明顯。

有了它，用戶可以實時地以數(shù)字或圖形方式查看過程數(shù)據(jù)。他們可以設(shè)置閾值警報值，顯示疊加在最小值和最大值上的當(dāng)前傳感器輸出，或構(gòu)建完整卷筒的“地圖”，顯示沿其長度的任何不合規(guī)格區(qū)域。該程序?qū)⑸赏暾呐挝臋n，根據(jù)過程變化規(guī)定腔室維護，并通過按鈕自動校準(zhǔn)系統(tǒng)。

完整的光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)為制造商提供了多項優(yōu)勢，包括更高的生產(chǎn)率，更少的浪費和更高的靈敏度 - 低至0.03%的傳輸。簡而言之，更好地控制其產(chǎn)品和流程。“如果沒有這個系統(tǒng)，你就無法生產(chǎn)精密金屬化薄膜，”Waszak說道。

對于我們其他人來說，無論是易于使用的袋子能夠為微波爐，低輻射玻璃或低頻食品提供更廣泛的應(yīng)用，該系統(tǒng)都能轉(zhuǎn)化為整體降低能耗。這是你會注意到的。