光密度计量化薄膜沉积

康涅狄格州布卢姆菲尔德- 你可能没有注意到，但精密涂层的柔韧材料最近已经出现了。现在，小吃食品在商店货架上的防腐剂含量较少，因为金属化的袋子可以更好地抵抗氧气和水分。窗户上的太阳能绝缘薄膜提高了能源效率。电子产品证明更可靠，因为制造商将其组件运送到防静电袋中。Custom Fabrication and Services Co.，Inc。的过程控制工程师John Waszak并未声称这些改进的功劳。他说，这是因为真空镀膜技术的不断发展。但是，他认为，他的公司的计算机集成LED读出光学监视器让业界迈出了一大步。

光学监视器包括一组真空和耐热的广谱灯和光电探测器以及处理器和输出显示器。完整的安装包括与车间兼容的工作站，该工作站运行专门开发的软件，以最大限度地发挥实时，连续过程数据的优势。

人工智能长期以来一直是开发人员从事高性能计算和基于云的系统的工具。人工智能改变了网络监控方式，电子邮件扫描方式，甚至是我们与手机和设备交互的方式。虽然AI和机器学习总是感觉像是一个生活在实时嵌入式系统之外的遥远工具，但机器学习正在基于微控制器的系统中实现，事实上，它已经存在!

要理解使系统工作的挑战，请考虑它所处理的条件。金属化发生在真空室中，能够吞咽100,000英尺的塑料薄膜卷。该薄膜以1800英尺/分钟的速度在一条“船”下面展开，其中金属丝被加热到汽化温度。

先前在原位监测沉积金属厚度的尝试避免了苛刻的汽化室。腔室内的光纤将通过金属化薄膜传输的光引导到外部光电探测器。透射的光与涂层厚度相关。但这些系统很脆弱，价格昂贵且难以对齐。腔室内的灰尘限制了可见光传感的精确度。

Custom Fabrication于1988年开始在替代系统上开展工作。解决方案包括将光源和探测器放入腔室内，并切换到近红外探测波长。

经验导致Waszak采用目前的光密度计设计，该设计采用环氧树脂封装的电子模块线性阵列，散布着散热片。大面积光电二极管可防止传感器在高传输水平下饱和。精密运算放大器最小化偏移和漂移专用的5,000小时卤素灯可提供漫射，广谱照明。根据应用的最佳传感波长，用户可以选择硅，锗或砷化铟光电二极管。

来自内部探测器的信号通过屏蔽电缆穿过腔室，通过专门设计的64通道模拟I / O板连接到外部计算机。专用计算机处理所有数据操作以进行实时过程监控。它的输出转到LED显示屏，分别显示每个光电传感器的读数。

计算机还可以将传感器数据传送到位于NEMA-12外壳中的单独的车间工作站/图形显示器。该工作站运行Custom Fabrication的光学监控过程软件(OMP)软件，用于完整的真空沉积自动化。

三个主要程序构成OMP。一个程序接受并存储各种客户产品的“配方信息”。另一个处理累积的过程数据到MIS计算机的传输。它在监控和控制程序中，系统的功能变得明显。

有了它，用户可以实时地以数字或图形方式查看过程数据。他们可以设置阈值警报值，显示叠加在最小值和最大值上的当前传感器输出，或构建完整卷筒的“地图”，显示沿其长度的任何不合规格区域。该程序将生成完整的批次文档，根据过程变化规定腔室维护，并通过按钮自动校准系统。

完整的光学监控系统为制造商提供了多项优势，包括更高的生产率，更少的浪费和更高的灵敏度 - 低至0.03%的传输。简而言之，更好地控制其产品和流程。“如果没有这个系统，你就无法生产精密金属化薄膜，”Waszak说道。

对于我们其他人来说，无论是易于使用的袋子能够为微波炉，低辐射玻璃或低频食品提供更广泛的应用，该系统都能转化为整体降低能耗。这是你会注意到的。