[发明专利]监测形成磁盘润滑涂层的润滑剂蒸气流动的方法和设备

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于监测经蒸气体(vapor volume)流向真空腔室的润滑 剂蒸气质量流速的方法和设备。其中，由润滑剂蒸气涂覆的硬磁盘放置在该真 空腔室中。

背景技术

Hughes等人在美国专利6,183,831(这里引用其作为参考)中公开了一种 通过向真空腔室中盘上的磁层提供蒸气润滑剂，即是气态的，(优选为美国专 利5,776,577中公开的全氟聚醚(PFPE))用润滑剂膜涂覆硬磁盘的方法和设 备。随后通过运输片(carrying blade)将该磁盘装在蒸气的流动道中，该运输 片将盘从传输进出真空腔室的盒子中升起。该蒸气是通过向位于真空腔室中源 头的液态润滑剂提供充足的热量获得的。生成的蒸气在导入到磁盘上前流经气 体扩散板。测量仪器中包括单石英晶体微天平(QCM)，用于监测从液体润 滑剂源蒸发的润滑剂蒸气的流速，以控制提供给液体润滑剂源的热量，并从而 控制液体润滑剂的温度以及从液体润滑剂源蒸发的蒸气润滑剂的质量流速。石 英晶体微天平是连接到振荡器的非常敏感的压电晶体。晶体的谐振频率确定振 荡器的频率。探测振荡器的频率以提供蒸气润滑剂质量流速的测量。

上述的在Hughes等人的专利中描述的配置已可以很好的完成任务，但是， 还是可以得到改善。压电晶体的寿命有限，其由于压电晶体持续的，甚至在不 进行硬磁盘处理的延长的空转或等待时间里，依然暴露在蒸气中，而缩短。在 这种空转时间中，由于与开始润滑剂蒸气流相关的不稳定性，蒸气连续不断的 从液体润滑剂源流入在处理时放置硬磁盘的真空腔室中。由于压电晶体的有限 寿命，必须比较频繁地更换晶体，将导致所述晶体分离的制造安排的运行中断。 这种中断是低效和浪费的。

因此，本发明的一个方案为提供一种用于监测在硬磁盘上形成润滑剂涂层 的润滑剂蒸气的质量流速的新的改善了的方法和设备。

本发明的另一个方案为提供用于监测在硬磁盘上形成润滑剂涂层的润滑 剂蒸气的质量流速的新的改善了的方法和设备，其中更换质量流速监测器的时 间长度相比典型现有技术安排是有所延长的。

本发明附加方案是为提供用于监测在硬磁盘上形成润滑剂涂层的润滑剂 蒸气的质量流速的新的改善了的方法和设备，其中质量流速监测器的配置促进 了用于将润滑剂涂层提供给硬磁盘的制造设备的廉价且高效运行。

发明内容

根据本发明的一个方案，设备用于选择性地将润滑剂涂覆位于真空腔室中 的支架上的硬磁盘，同时，当该盘位于支架中时，将可形成润滑剂涂层的蒸气 提供给其中一个盘。该设备包括存储能够蒸发以形成蒸气的液体的贮液器和用 于将贮液器液体加热为润滑剂蒸气的加热器。提供当盘位于支架上时润滑剂蒸 气从贮液器向盘流动的流动道。流动道包括：(1)当盘位于流动道中时，贮 液器和支架之间的有孔扩散器，以及(2)贮液器和有孔扩散器之间的蒸气腔 室。当将贮液器中的液体加热成润滑剂蒸气时，将流动道设置在真空条件下。 多个监测器探测流入流动道的润滑剂的质量流速。

优选情况下，闸板配置控制润滑剂蒸气向监测器的流动。闸板设置引起： (a)在第一特定时间间隔中，第一监测器响应润滑剂蒸气流入蒸气腔室的流 速，同时，其余的(多个)监测器不响应润滑剂蒸气流入蒸气腔室的流速，以 及(b)在第二特定时间间隔中，第二监测器响应液体蒸气流入蒸气腔室的流 速，同时，其余的(多个)监测器不响应液体蒸气流入蒸气腔室的流速。

闸板配置也优选设置为在特定时间，使全部监测器不响应液体蒸气流入蒸 气腔室的流速。

蒸气腔室包括沿从贮液器到有孔分布器的流动道的直线相同方向延伸的 壁。优选情况下，壁包括多个孔，每个孔对应每个监测器，用于为蒸气腔室和 每个监测器之间的润滑剂蒸气提供单独流动道。闸板配置位于蒸气腔室的壁中 的多个孔和监测器之间。

闸板配置优选为设置为在第三特定时间间隔内，使全部监测器不响应液体 蒸气流入蒸气腔室的流速。

在优选实施方式中，每个监测器包括压电晶体，其谐振频率受流动道中的 蒸气的流动影响。监测器和变频振荡器以及闸板之间的开关配置设置为使工作 的监测器连接到振荡器，从而改变振荡器的频率，其中工作的监测器响应于流 动道中蒸气的流动，振荡器不包括其余监测器的的压变晶体。