Universidade Federal do Triangulo Mineiro. Rafael Rocha Buso

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1 Universidade Federal do Triangulo Mineiro Rafael Rocha Buso Projeto e construção de uma fonte de alta tensão DC para aplicação em pulverização catódica Uberaba 2016

2 Rafael Rocha Buso Projeto e construção de uma fonte de alta tensão DC para aplicação em pulverização catódica Dissertação apresentada ao Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica - PMPIT, da Universidade Federal do Triangulo Mineiro como requisito parcial para obtenção do título de Mestre. Orientador: Prof. Dr. Rogério Valentim Gelamo. Uberaba, 2016

3 Cata log açã o na fo nte: Biblioteca da Unive rs idade Fed e ra l d o T riân gu lo Minei ro B985p Buso, Rafael Rocha Projeto e construção de uma fonte de alta tensão DC para aplicação em pulverização catódica / Rafael Rocha Buso f. : il., fig., graf., tab. Dissertação (Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica) -- Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, MG, 2016 Orientador: Prof. Dr. Rogério Valentim Gelamo 1. Eletricidade. 2. Filmes finos. 3. Superfícies (Tecnologia). 4. Alta voltagem. 5. Plasma. I. Gelamo, Rogério Valentim. II. Universidade Federal do Triângulo Mineiro. III. Título. CDU

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5 AGRADECIMENTOS Agradeço ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) por ter concedido o apoio financeiro necessário para a aquisição dos componentes da fonte. Ao Prof. Rogério Valentim Gelamo pelas orientações, ensinamentos, compreensão e dedicação extra despendida na realização deste trabalho. À minha esposa Patrícia Beatriz Quintino Pereira pela compreensão, auxilio nas leituras do texto e paciência. Agradeço também ao amigo e colega de mestrado, Robson Borges Rodrigues, pelas discussões técnicas que resultaram na melhoria do projeto. Agradeço a todos os professores e colegas de mestrado pelo aprendizado e bom convívio que tivemos durante o curso e que não foram citados diretamente.

6 RESUMO Este trabalho de mestrado está relacionado ao projeto e construção de uma fonte de alta tensão DC variável para utilização em um sistema de deposição de filmes finos diversos por pulverização catódica. A fonte tem como características, tensão de 0 a 1400 V e corrente de 1A, gerando uma potência máxima de 1400 W. A fonte foi instalada em um sistema de alto vácuo pré-instalado no Laboratório de Filmes Finos e Processo de Plasma da universidade Federal do triangulo Mineiro e eletricamente acoplada a um canhão magnetron. A fonte permite a deposição de filmes de qualquer tipo de metal, seus óxidos ou seus nitretos, sobre qualquer tipo de substrato sólido. Como aplicação, estudou-se nesse trabalho as características elétricas e morfológicas de três filmes metálicos em diferentes espessuras, sendo eles, aço inoxidável 304, cobre e tungstênio. A espessura foi obtida com um perfilômetro e a morfologia e a rugosidade da superfície, obtidas por microscopia de força atômica. Foram obtidas as resistências de folha e resistividade através de uma estação de medidas elétricas. As espessuras máximas encontradas para o aço inoxidável 304, cobre e tungstênio foram respectivamente de 70 ± 2,7 nm, 156 ± 9,7 nm e 92,8 ± 2,9 nm. As resistividades chegaram a 7.4±0.4 x 10-7.m, 5.5±0.4 x 10-8.m e 9.9±0.4 x 10-6.m para o Aço inox 304, cobre e tungstênio respectivamente. Palavras chaves: Projeto, pulverização catódica, fonte de alta tensão, plasma

7 ABSTRACT This work is related to project and construction of a variable DC high voltage power supply to be used in a system of thin films deposition by sputtering. The characteristics of the source are tension from 0 to 1400 Volts and 1A current, generating a maximum electric power of 1400 W. The source was installed in a high vacuum system in the Filmes Finos e Processos de Plasma Laboratório (Thin Film and Plasma Process Laboratory) and electronically connected to a magnetron ion gun. The source allows the film deposition of several kind of metal, its oxides or its nitrates, under any kind of solid subtract. As the application form, it was studied in this work, the electrical and morphological characteristics of three metallic films from different thickness, being them, stainless steel, copper and tungsten. The thickness was obtained with a profilometer and the surface morphology and roughness obtained by atomic force microscopy. It was obtained the resistances and the resistivity of the sheet through a station of electric measure. The maximum thickness found for the 304 stainless steel, copper and tungsten were respectively 70 ± 2.7 nm ± ± 2.9 nm and 92.8 nm. The resistivities reached 7.4 ± 0.4 x 10-7.m, 5.5 ± 0.4 x 10-8.m and 9.9 ± 0.4 x 10-6.m for 304 stainless steel, copper and tungsten respectively. Key word: sputtering, high voltage power supply, cold plasmas, thin films.

8 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA PULVERIZAÇÃO CATÓDICA MATERIAIS E MÉTODOS PROJETO E CONSTRUÇÃO DA FONTE DE TENSÃO Fonte de tensão chaveada Fonte de tensão linear Fonte chaveada comparada com fonte linear Tecnologia escolhida Projeto mecânico Gabinete Conector e Isolador da saída de alta tensão Projeto elétrico Chave geral Varivolt Transformador elevador / 1000 V Retificador e filtro capacitivo Circuito de amostragem de tensão e corrente Placa de circuito impresso do retificador, filtro e circuito de amostragem Circuito de monitoramento e controle Circuito de alimentação Interface Homem/máquina Circuito de entrada do sinal de tensão e corrente amostrados Circuito microcontrolador Considerações sobre o projeto da fonte DEPOSIÇÕES DOS FILMES FINOS DE METAIS DIVERSOS CARACTERIZAÇÃO DOS FILMES PRODUZIDOS Resistencia de folha Espessura Morfologia e rugosidade RESULTADOS E DISCUSSÕES... 52

9 4.1. ANALISE DAS AMOSTRAS DE FILMES PRODUZIDOS Aço inoxidável Medidas de morfologia de superfície para o aço inoxidável Cobre Medidas de morfologia de superfície para o cobre Tungstênio Medidas de morfologia de superfície para o tungstênio CONCLUSÕES BIBLIOGRAFIA... 67

10 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Processo de pulverização catódica Figura 2 regulagem chaveada x regulagem linear Figura 3- (a) Imagem da Fonte completa, (b) Parte inferior, (c) Parte superior Figura 4 - Conector isolador Figura 5- Instalação do conector isolador Figura 6-Diagrama de blocos do circuito elétrico da fonte Figura 7-Elementos internos da fonte de tensão Figura 8 - Transformador V / 1000 V Figura 9 - Retificador em ponte (azul), filtro capacitivo (verde) e circuito de amostragem (vermelho) Figura 10 - Optoacoplador linear com IL Figura 11 - PCI retificador, filtro e circuito de amostragem de tensão e corrente Figura 12- Circuito de monitoramento e controle Figura 13- Elementos da interface homem/máquina Figura 14- Fluxograma da programação Figura 15- Telas do mostrador gráfico Figura 16 - PCI do circuito de monitoramento de controle Figura 17 - Posição das amostras durante o processo de pulverização catódica Figura 18 - Método de medida de quatro pontas Figura 19 -Princípio de funcionamento do perfiômetro Figura 20 -perfilômetro Dektak D Figura 21 - Princípio de funcionamento de um AFM Figura 22 - Shimadzu SPM9700 (a) partes do equipamento, (b) foto no LFFPP Figura 23- Variação da resistividade em função da espessura para as amostras de aço inoxidável 304. A linha que liga os pontos do gráfico possui mera função de orientação visual e não representa uma linha de tendência Figura 24 -Morfologia da amostra 1 de aço inoxidável 304, espessura de 70,04 nm.. 55 Figura 25 - Morfologia da amostra 2 de aço inoxidável 304, espessura de 56,76 nm. 55 Figura 26 -Morfologia da amostra 3 de aço inoxidável 304, espessura de 46,96 nm.. 56 Figura 27 - Morfologia da amostra 4 de aço inoxidável 304, espessura de 26,33 nm. 56

11 Figura 28 - Variação da resistividade em função da espessura para as amostras de cobre. A linha que liga os pontos do gráfico possui mera função de orientação visual e não representa uma linha de tendência Figura 29 - Morfologia da amostra 1 de cobre, espessura de 156 nm Figura 30 - Morfologia da amostra 2 de cobre, espessura de 138,7nm Figura 31 - Morfologia da amostra 3 de cobre, espessura de 104,25 nm Figura 32 - Morfologia da amostra 4 de cobre, espessura de 21,34 nm Figura 33 - Variação da resistividade em função da espessura para as amostras de tungstênio. A linha que liga os pontos do gráfico possui mera função de orientação visual e não representa uma linha de tendência Figura 34 - Morfologia da amostra 1 de tungstênio, espessura de 92,8 nm Figura 35 - Morfologia da amostra 2 de tungstênio, espessura de 52,7 nm Figura 36 - Morfologia da amostra 3 de tungstênio, espessura de 36,8 nm Figura 37 - Morfologia da amostra 4 de tungstênio, espessura de 26,9 nm... 64

12 LISTA DE TABELAS Tabela 1- Condições de deposição dos filmes finos de cobre, aço inoxidável e tungstênio Tabela 2 especificações do perfilômetro Dektak D Tabela 3 especificações técnicas do AFM Shimadzu SPM Tabela 4- Medidas dos filmes de aço inoxidável Tabela 5- medidas dos filmes de cobre Tabela 6 - Medidas dos filmes de tungstênio... 61

13 LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS NA NF Normalmente aberto Normalmente fechado

14 12 1. INTRODUÇÃO Os processos de metalização de superfícies se tornaram comuns na indústria e na pesquisa científica. A metalização de embalagens para alimentos, faróis automobilísticos e o recobrimento de peças mecânicas com a finalidade de aumentar a resistência à oxidação ou corrosão são alguns exemplos de aplicações na indústria (Chen, Wong, & Yeh, 2005). Tradicionalmente, deposições de camadas metálicas ou multicamadas de óxidos complexos são realizadas por meio de processos químicos, como a deposição por vapor químico (CVD) (De Keijser & Dormans, 1996) e o sol-gel (Yi, Wu, & Sayer, 1989), ou por processos físicos consolidados tais como a pulverização catódica (sputtering), (Sreenivas, Sayer, & Garret, 1989), (Takayama & Tomita, 1989) e a ablação a laser (laser ablation) (Auciello, et al., 1993). Estes processos são amplamente difundidos no meio científico, especialmente para o desenvolvimento de novos materiais na forma de filmes ultrafinos, com espessura menor do que 100 nm. Os métodos de deposição a partir de soluções químicas, geralmente permitem um maior controle da estequiometria dos materiais utilizados. Porém, apesar de geralmente estarem associados a uma infra-estrutura robusta e dispendiosa, os métodos físicos proporcionam deposições de alta qualidade, especialmente se metais, como o ouro (Au), prata (Ag), platina (Pt), níquel (Ni), cobre (Cu), entre outros (Lima, Guarany, & Araujo, 2006). No presente trabalho apresenta-se a construção de uma fonte de tensão DC variável de 0 a 1400 V. Esta fonte será aplicada em um sistema físico de pulverização catódica para a deposição de filmes de variados tipos de metais. A fonte proposta baseia-se na tecnologia de fontes lineares, que possuem como vantagem, a baixa emissão de ruídos eletromagnéticos, a simplicidade do circuito eletrônico e maior segurança contra choques elétricos. Além do projeto eletroeletrônico da fonte, também foi desenvolvido o projeto mecânico do sistema. Tanto no projeto eletroeletrônico quanto no projeto mecânico foram considerados aspectos funcionais, operacionais, estéticos e de segurança durante o desenvolvimento do equipamento. Serão apresentadas análises de propriedades físicas de filmes finos de três materiais diferentes depositados com

15 13 a técnica de pulverização catódica. Filmes de aço inoxidável 304, cobre e tungstênio com diferentes espessuras tiveram suas morfologias e propriedades elétricas estudadas e comparadas com valores existentes na literatura. A viabilidade e eficiência da fonte é discutida ao final do trabalho. 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1. PULVERIZAÇÃO CATÓDICA O fenômeno da pulverização catódica (sputtering) foi observado no final do século XIX por diversos pesquisadores, mas sua aplicação como processo de deposição de filmes se deu em 1877 (Wright, 1877). A partir de então os equipamentos destinados ao processo evoluíram até atingirem a escala industrial. Quando íons são acelerados em alta velocidade contra um material alvo, átomos desse alvo podem ser arrancados. Na prática, para que isso ocorra são necessários, uma câmara com gás inerte em baixa pressão e um campo elétrico suficiente para provocar a aceleração das partículas. Este processo é denominado pulverização catódica (sputtering) e ocorre devido à transferência de energia mecânica dos íons do gás inerte para os átomos do material do alvo. O resultado desse fenômeno é a deposição de um filme metálico sobre toda a parte interna da câmera de vácuo. O processo é ilustrado na Figura 1. Durante o processo é possível observar uma radiação luminosa denominada de plasma que é o resultado da ionização dos gases da câmara de vácuo. A ionização é obtida graças a um campo elétrico gerado por uma fonte DC ou de RF de alta tensão em uma pressão de aproximadamente 10-2 Torr. Conforme a tensão elétrica aplicada aumenta, mais energia é transferida às partículas carregadas do gás. Quando essas partículas atingem um nível de energia suficiente, inicia-se um processo de produção de elétrons devido às colisões com o catodo (alvo), esses elétrons são denominados elétrons secundários. O aumento de elétrons livres dentro da câmara provoca o aumento

16 14 súbito da corrente, porém a tensão permanece estável. (Chapman, 1980; Berry, Hall, & Harris, 1968) Uma segunda fase do processo é observada ao aumentar ainda mais a tensão, nela as colisões dos íons positivos geram uma quantidade ainda maior de elétrons secundários gerando uma reação em cadeia autossustentável. Esta fase é denominada de região normal, nela ocorre uma queda de tensão, aumento da corrente e da luminescência graças à descarga do gás. Neste ponto o aumento gradativo da tensão leva à fase denominada de descarga anormal, e esta é a fase adequada para produção de filmes com maior uniformidade (Berry, Hall, & Harris, 1968) e (Chapman, 1980). Figura 1 - Processo de pulverização catódica Fonte: Elaborada pelo autor A luminosidade emitida pelo plasma ocorre devido à perda de energia dos elétrons durante o processo de decaimento eletrônico, quando os elétrons retornam para uma camada eletrônica de menor energia. Na periferia há uma região de menor luminescência denominada região escura do catodo (Nasser, 1971). Os elétrons dessa região, emitidos pelo catodo, irão percorrer uma distância correspondente ao seu livre caminho médio. O livre caminho médio é

17 15 a distância média percorrida por uma molécula entre duas colisões (Halliday, Resnick, & Walker, 2006). Nesse percurso ocorre a ionização dos átomos do gás. Diminuindo-se o livre caminho médio é possível aumentar as colisões e assim aumentar a taxa de deposição. Uma técnica aplicada para se diminuir o livre caminho médio é a implementação de um campo magnético no eletrodo. O efeito deste campo no material alvo é a origem de uma força sobre os elétrons emitidos, fazendo com que a trajetória dos mesmos seja espiralada. A trajetória espiralada (Reitz, Milford, & Christy, 1982) diminui o livre caminho médio e consequentemente aumenta a probabilidade de colisões (Kav, 1963). Sendo assim a introdução do campo magnético possibilita ganho no processo de pulverização catódica aumentando da taxa de posição sem a necessidade e variar outras condições, como pressão e tensão aplicada. 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1. PROJETO E CONSTRUÇÃO DA FONTE DE TENSÃO As fontes de tensão DC podem ser divididas em dois grupos: as fontes lineares e as fontes chaveadas que terão suas propriedades, vantagens e desvantagens descritas a seguir Fonte de tensão chaveada Uma fonte chaveada é uma unidade de fonte de alimentação eletrônica que incorpora um regulador chaveado, ou seja, um circuito controlador interno que chaveia (comuta) a corrente, ligando e desligando rapidamente, de forma a manter uma tensão de saída estabilizada. Reguladores chaveados são utilizados para substituição de reguladores lineares mais simples, quando uma eficiência maior, menor tamanho e maior

18 16 leveza são requeridos. Eles, entretanto, são mais complexos e mais caros, e o chaveamento da corrente pode causar problemas de ruído danosos (tanto eletromagnético quanto sonoro) se não forem cuidadosamente suprimidos através de filtros apropriados e sistemas de blindagem eletromagnética. Além disso, em projetos simples a razão entre a potência aparente e a potência ativa pode ser baixa. Esta relação denomina-se fator de potência em sistemas elétricos em corrente alternada. O fator de potência, portanto, indica o quanto de potência aparente realmente está sendo transformada em trabalho (potência ativa). Um baixo fator de potência indica que grande parte da potência aplicada na fonte não está sendo transformada em trabalho e, portanto, está sendo desperdiçada (Barbi, 2007) Fonte de tensão linear Em uma fonte de alimentação do tipo linear, a tensão alternada da rede elétrica é aumentada ou reduzida por um transformador, retificada por diodos ou ponte de diodos retificadores para que somente os ciclos positivos ou os negativos possam ser usados, a seguir estes são filtrados em filtros capacitivos para reduzir o ripple (ondulação) e finalmente regulados pelo circuito regulador de tensão que utilizam transistores trabalhando na região linear. (Robert & Louis, 1998) (Malvino, Eletrônica, 1997) Fonte chaveada comparada com fonte linear A seguir serão apresentadas características importantes que diferenciam as fontes chaveadas das fontes lineares. De acordo com a aplicação, estas características são determinantes para a escolha do tipo de fonte utilizada. Tamanho e peso. As fontes lineares são maiores e mais pesadas que as fontes chaveadas. Nas fontes lineares a relação de potência / peso está em torno de 0,5 KW / Kg enquanto que nas fontes chaveadas a relação está em torno de 2 KW / Kg. Isto se deve às diferenças na frequência de trabalho

19 17 adotada em cada uma dessas tecnologias. Como as fontes de alimentação lineares trabalham em baixa frequência geralmente de 50 ou 60 Hz, elas necessitam de transformadores maiores e, portanto, mais pesados que as fontes chaveadas que trabalham em frequências acima de 10 KHz. Isto se explica porque, a capacidade de indução do enrolamento primário sobre o secundário do transformador depende tanto da frequência de trabalho quanto da área de secção transversal do núcleo, ou seja, ao aumentar-se a área ou a frequência a capacidade de indução do transformador também aumenta, sendo assim para frequências altas, como o caso das fontes chaveadas, o núcleo pode ser menor e manter a mesma capacidade de indução que os transformadores de fontes lineares em 60 Hz (Barbi, 2007). Eficiência. As fontes chaveadas são mais eficientes que as fontes lineares. Em ambas as tecnologias a eficiência varia de acordo com a qualidade do projeto eletrônico empregado, nas fontes lineares a eficiência varia entre 25% a 50% e nas fontes chaveadas, a eficiência está entre 75% a 95%. Esta característica se deve ao tipo de regulador de tensão adotado em cada um dos tipos de fonte. Nas fontes lineares, o regulador de tensão utiliza transistores operando na região linear. Nesta configuração o transistor opera como resistor, causando uma queda de tensão em si para controlar a tensão de saída (Boylestad, 2004). Esta configuração provoca uma dissipação de potência considerável no regulador, que dependerá do valor da queda de tensão e da corrente de carga. Já as fontes chaveadas utilizam regulador de tensão trabalhando como chave. Nesta configuração a dissipação de potência no regulador será mínima pois, considerando o transistor uma chave, só haverá dissipação de potência no regulador nos intervalos de transição do transistor, (Barbi, 2007). Nas condições de operação em que o transistor está aberto ou fechado, a potência dissipada tende a zero. Com a equação 1 e na figura 2 estas características podem analisadas.! = " # $ (1)

20 18 Onde: P Potência (W) V Tensão (V) I Corrente (A) Figura 2 regulagem chaveada x regulagem linear Fonte: elaborada pelo autor Complexidade. O projeto de uma fonte chaveada é mais complexo, necessita de uma maior quantidade de componentes e características especiais no layout da placa de circuito impresso para garantir a qualidade do controle de tensão/corrente e também minimizar a emissão de ruídos eletromagnéticos. Isto exige maior conhecimento e experiência de projeto. Já as fontes lineares são simples, necessitam de menos componentes eletrônicos e menores cuidados no projeto da placa de circuito impresso (Barbi, 2007) (Boylestad, 2004). Baseado nesses fatores, o projeto de fontes chaveadas apresenta maior custo e maior tempo de elaboração. Ruído. Devido à alta frequência do oscilador de uma fonte chaveada, grande quantidade de radiação eletromagnética é emitida. Esta radiação pode causar interferências em outros circuitos eletrônicos próximos caso não seja tratada adequadamente por filtros de frequência devidamente calculados juntamente com um sistema de blindagem. Já as fontes lineares, trabalhando em baixa frequência, não emitem radiação com capacidade de interferir nos

21 19 circuitos digitais sensíveis à ruídos eletromagnéticos (Malvino, Eletrônica, 1997) Tecnologia escolhida Como apresentado no item anterior, as duas tecnologias de fonte de tensão apresentadas apresentam vantagens e desvantagens. O critério de escolha da tecnologia adotada para a construção da fonte deste projeto foi a menor emissão de ruídos eletromagnéticos e a simplicidade do circuito eletrônico. Isto se justifica em função da presença de um circuito digital que deve ser instalado dentro do mesmo invólucro e que apresenta alta sensibilidade a ruídos eletromagnéticos. Sendo este circuito responsável pelo controle da fonte, qualquer interferência poderia causar travamentos e variações indesejáveis durante o processo de produção de filmes. Embora seja possível reduzir a emissão de ruídos de uma fonte chaveada a níveis satisfatórios, os sistemas de filtragem e blindagem são complexos, principalmente quando se trata tensões elevadas como é o caso do projeto em questão. Portanto a tecnologia adotada neste projeto foi a das fontes lineares. As especificações elétricas da fonte construída são as seguintes: tensão de saída contínua variável de 0 a 1400 V e corrente máxima de saída de 1 A. O projeto procura atender as exigências mecânicas, elétrica e de segurança, necessárias ao processo de pulverização catódica e foi dividido em três partes básicas: projeto mecânico, projeto eletrônico e programação de microcontrolador.

22 Projeto mecânico A seguir são apresentados os critérios adotados na elaboração do projeto do equipamento. Os detalhes de projeto podem ser encontrados no anexo 1. Distâncias mínimas necessárias entre as partes energizadas considerando a faixa de tensão de trabalho para evitar a condução e/ou formação de arcos elétricos. Para a determinação das distâncias entre as partes energizadas foi considerado a rigidez dielétrica do ar que é de 3000 V/mm; Segurança contra o choque elétrico. Todas as partes que oferecem risco de choque elétrico foram isoladas adequadamente utilizando o Policloreto de Vinila (PVC) como material isolante; Fixação mecânica adequada dos componentes através de parafusos de rosca soberba; Volume adequado para acomodar os componentes internos da fonte; Critérios de estética do gabinete da fonte foram considerados visando valorizar a qualidade do produto; Todos os desenhos do projeto mecânicos foram desenvolvidos em software 3D (solidworks versão 2014) e serão apresentados na próxima secção Gabinete Nas Figuras 3a, b e c, pode-se observar o gabinete completo, a parte inferior (parte fixa) e superior do gabinete (parte móvel) separadamente.

23 21 Figura 3- (a) Imagem da Fonte completa, (b) Parte inferior, (c) Parte superior (a) (b) Fonte: elaborada pelo autor (c) O gabinete da fonte foi projeto e fabricado em chapa dobrada de aço carbono AISI 1020 de 1,5 mm para garantir a robustez mecânica necessária ao equipamento que precisa suportar uma massa própria total de aproximadamente 30 Kg. Os cortes, encaixes e janelas de ventilação foram obtidos pelo processo de corte a laser. A máquina de corte a laser utilizada foi a TruLaser 3030 (L20) com dimensões máximas de corte de 3000 mm no eixo x, 1500 mm no eixo y e 115 mm no eixo z. As espessuras máximas de corte são de 25 mm para o aço carbono, 20 mm para aço inoxidável e 10 mm para o alumínio. O gabinete é composto por duas partes: uma parte fixa, base para montagem dos componentes, e uma parte móvel: fixada por parafusos, que dá acesso aos componentes da fonte e também é utilizada para fixação das alças de transporte.

24 22 O detalhamento das partes que compõem o gabinete pode ser visualizado no anexo 1 deste trabalho Conector e Isolador da saída de alta tensão O conector e isolador de saída de alta tensão (CI) é composto por um conjunto de três peças e as imagens deles são apresentadas nas Figuras 4 e 5. O CI é um elemento de grande importância para o funcionamento adequado da fonte. É ele que faz a interface da fonte com o ambiente externo fornecendo a tensão para a câmara de vácuo sem perdas e com segurança. O material escolhido para a construção do CI foi o PVC rígido. De acordo com os fabricantes de PVC, ele possui uma rigidez dielétrica entre 15 a 20 KV / mm. Para este projeto, considerando que a menor distância ente polos energizados é de 28mm e que a tensão máxima de saída entre esses polos é de 1400V, a rigidez dielétrica necessária pode ser encontrada pela equação 2 e será igual a 50V / mm logo, a rigidez dielétrica do PVC está acima da rigidez dielétrica necessária, portanto, o PVC é um material adequado para ser aplicado como isolante. Onde: RD - rigidez dielétrica necessária; Vs Tensão de saída; lp - distância entre os polos; %& = ' ( ) * (2) O CI é composto por um conjunto de três peças e as imagens delas são apresentadas nas Figuras 4 e 5a e b. As peças foram fabricadas pelo processo de fresamento em uma fresadora CNC.

25 23 anexo 1. Os detalhamentos mecânicos das peças do CI estão apresentados no Figura 4 - Conector isolador Fonte: elaborada pelo autor Figura 5- Instalação do conector isolador (a) (b) Fonte: elaborada pelo autor

26 Projeto elétrico O projeto elétrico foi totalmente desenvolvido utilizando o software Altium Designer versão Na figura 6, é possível observar o diagrama de blocos da fonte. Figura 6-Diagrama de blocos do circuito elétrico da fonte Fonte: elaborada pelo autor Cada umas das partes do diagrama de blocos serão descritas a seguir Chave geral Como chave geral, utiliza-se um contator da série SIRIUS do fabricante Siemens com capacidade de 10 A, cinco contatos normalmente abertos (NA) e três contatos normalmente fechados (NF). Através desses contatos realiza-se duas operações fundamentais no equipamento. Os contatos abertos, que são designados pelos números e 43-44, são usados para a energização da fonte e são fechados logo que a fonte é ligada pela chave ON/OFF e o botão SET/RESET for acionado, desde que as condições de segurança sejam atendidas, ou seja, porta de acesso à câmara de vácuo estiver fechada e o ajuste de tensão do varivolt em 0 V. A outra operação, visa atender critérios de

27 25 segurança. Neste caso utiliza-se três contatos NF, designados no contator pelos números 21-22, e 71-72, eles são utilizados para descarregar os capacitores sempre que a fonte for desligada, levando a tensão de saída à zero. O proposito disso é evitar o choque elétrico devido a tensão armazenada nos capacitores. A Figura 7 mostra o contator utilizado e a posição onde ele está montado na fonte. Figura 7-Elementos internos da fonte de tensão Varivolt Fonte: elaborada pelo autor Varivolt é o nome adotado para o autotransformador com tensão de saída variável que é utilizado para aplicar a tensão no enrolamento primário do transformador elevador de tensão de 220V/1000 V. A função deste equipamento é permitir a variação da tensão de entrada do transformador de 0 V a 230 V rms e consequentemente variar a tensão de saída de 0 V a 1000 V rms do enrolamento secundário do transformador elevador de tensão. O Varivolt possui as seguintes especificações: Tensão de entrada: 220 V Tensão de saída variável: 0 a 230 V

28 26 Potência: 1,5 KVA Dimensões: 115 mm de comprimento de 100 mm de diâmetro. Peso: 3,5Kg. Há também, acoplado ao cursor do varivolt, uma chave fim de curso que indica quando o ajuste de tensão do mesmo está em 0 V. O sinal desta chave é utilizado pelo circuito de controle como um critério de segurança, ou seja, a fonte só é ligada ao acionar a chave SET/RESET se a chave fim de curso do varivolt estiver indicando que o ajuste de tensão está em 0 V. A Figura 9 mostra o varivolt juntamente com a chave fim de curso e a posição em que eles estão montados no equipamento Transformador elevador / 1000 V O transformador elevador utilizado neste projeto (figura 8) foi fabricado pela empresa MInuzzi, especializada em transformadores de baixa frequência e de pequena e média potência. Opera na frequência da rede elétrica, ou seja, 60Hz. O núcleo é fabricado com lâminas de ferro/silício do tipo EI, ou seja, um grupo de lâminas tem o formato da letra E e outro grupo tem o formato da letra I. Ao serem montada juntas, fecham o circuito magnético do transformador. Em torno dessas laminas são enroladas as espiras do transformador. A lâmina de ferro/silício é assim chamada por ser uma liga composta por ferro e silício em proporções que variam de acordo com a aplicação do transformador. O ferro garante uma alta permeabilidade magnética e o silício reduz a condutividade elétrica, reduzindo assim as correntes parasitas formadas no núcleo devido á indução eletromagnética. As especificações elétricas do transformador são: Tensão de entrada: 110/220 V. Tensão de saída: 1000 V. Corrente de saída máxima: 1 A. Dimensões: comprimento 180 mm, largura 180 mm e altura 150 mm. Peso: 20Kg.

29 27 Para este equipamento a tensão de entrada adotada foi de 220 V. Há vantagens e desvantagens em se utilizar um transformador de baixa frequência de operação para essa faixa de tensão e potência de saída. Dentre as vantagens pode-se destacar a baixa emissão de ruídos eletromagnéticos, extremamente prejudiciais ao circuito de controle que utiliza microcontrolador com baixa imunidade a ruídos. Uma desvantagem desse tipo de transformador é o grande volume e peso para a potência e frequência nominais necessárias. A Figura 8 mostra o transformador utilizado. Figura 8 - Transformador V / 1000 V Fonte: elaborada pelo autor Retificador e filtro capacitivo No processo de pulverização catódica a tensão utilizada para a formação do campo elétrico deve ser contínua. Assim, após a elevação da tensão através do transformador elevador, a tensão precisa ser retificada e filtrada. A retificação é feita através de um circuito em ponte de diodos do tipo 1N4007, Figura 9 (azul). Este diodo possui uma tensão máxima reversa de 1000 V e uma capacidade de corrente direta de 1 A. Após a retificação e filtragem a tensão de saída pode atingir de 1400 V. Assim, dois diodos foram associados em série em cada ramo da ponte retificadora, garantindo uma tensão máxima reversa de 2000 V, uma margem de segurança de 1,42 vezes da tensão máxima de saída. Quanto ao critério de capacidade de corrente, a ponte retificadora respeita uma margem de segurança de duas vezes, uma vez que a corrente máxima de trabalho é de 1 A e que a corrente em cada diodo em uma ponte é metade da corrente da carga (Malvino, Eletrônica, 1997).

30 28 Após a retificação em onda completa, tem-se o filtro capacitivo composto por 40 capacitores de 68 µf / 400 V. Os capacitores foram associados de forma mista, conforme mostrado na Figura 9 (verde), totalizando uma capacitância de 170 µf. Os cálculos para determinação dos diodos e dos capacitores (Robert & Louis, 1998) são demonstrados a seguir: Figura 9 - Retificador em ponte (azul), filtro capacitivo (verde) e circuito de amostragem (vermelho) Fonte : elaborada pelo autor Primeiramente estabelece-se o valor da tensão de ripple desejada. A tensão de ripple é o valor de tensão rms da ondulação de pico a pico da tensão retificada e filtrada por capacitores. Neste projeto o valor da tensão de ripple escolhida foi de 0,5% da tensão máxima da fonte que é de 1400 V, considerando a corrente máxima de 1 A. Portanto determina-se o valor do capacitor de filtro considerando uma tensão de ripple de aproximadamente 7 V, frequência de ripple de 120 Hz para retificadores de onda completa em sistemas elétricos de 60 Hz e corrente máxima de saída de 1 A. Através da equação 3.1 é possível determinar o valor da capacitância necessária (Robert & Louis, 1998):

31 29 " +,+-./ = (3.1) Onde: " +,+-./ tensão de riplle ; $ 87 Corrente media do capacitor; 9 frequência e : capacitância. Agrupando a eq. 3.1 em função de C, tem-se a eq 3.2. : = ' ;,;<(/ > : =? 345 #?@A#B > : = CDCEFG HI (3.2) Como os capacitores adquiridos para o projeto possuem uma capacitância de 68 µf / 400 V, para atingir a capacitância necessária e atender a especificação de tensão de trabalho de 1400 V, adotou-se uma associação mista de 40 capacitores de acordo com a Figura 9 (verde). Por possuírem o mesmo valor de capacitância e tensão, eles serão designados pelo símbolo C. Primeiramente, são associados 10 capacitores de 68 µf / 400 V em paralelo, a associação paralela de capacitores provoca o aumento da capacitância equivalente resultando em um valor de 680 µf conforme mostrado na eq 3.3. Já a tensão de trabalho, segundo a Lei de Kirchhoff, permanece a mesma em uma associação Paralela (Boylestad, 2004). Para o aumento de tensão, adotou-se uma associação em série com 4 capacitâncias equivalente de 680 µf/400 V resultantes da associação paralela descrita, alcançando uma tensão de trabalho de 1600 V, pois, segundo a Lei de Kirchhoff, em um circuito série, a soma das tensões parciais é igual à tensão total (eq 3.4), já a capacitância nesta associação sofre uma diminuição (Boylestad, 2004) pois em um circuito série a capacitância é calculada segundo a equação (3.5) resultando em um valor de 170 µf. Assim o resultado final será uma capacitância de 170 µf e uma tensão de trabalho de 1600V, um valor de capacitância bem próximo ao valor de projeto que é de 171,83 µf e um valor de tensão de trabalho de 1,14 vezes maior que a tensão máxima de trabalho da fonte atendendo as especificações do projeto. : JK = : L CM (3.3) : JK = NFM HI

32 30 " 7,OPOQ)/ = " 7 R " 7 R " 7 R " 7 (3.4) " 7,OPOQ)/ = SMM R SMM R SMM R SMM " 7,.é+TJ/ = CNMM " :.é+tj =? U V WU V WU V WU V C :.é+tj = C NFM R C NFM R C NFM R C NFM (3.5) :.é+tj = CDM HI Através do circuito da figura 9, pode-se observar que o polo positivo da fonte é aterrado. Esta é uma particularidade dos processos de pulverização catódica que precisam produzir um campo elétrico negativo em relação à massa aterrada da câmera de vácuo. Esta necessidade implica em importantes cuidados no circuito de amostragem que serão explicadas a seguir Circuito de amostragem de tensão e corrente O circuito de amostragem de tensão e corrente mostrado na Figura 9 (vermelho) tem como propósito gerar um valor proporcional à tensão e à corrente medidas na saída da fonte que esteja dentro da faixa nominal de leitura da entrada analógica do microcontrolador e posteriormente serem indicadas no mostrador gráfico. Além de abaixar a tensão para um valor adequado, é necessário optoacoplar o sinal de tensão e de corrente que será enviado ao microcontrolador, ou seja, transmitir o valor amostrado através de um acoplamento óptico sem contato elétrico (Smith & Sedra, 2007). Como o circuito retificador e filtro capacitivo de alta tensão possuem o polo positivo aterrados, com o acoplamento óptico é possível isolar totalmente o circuito de alta tensão em relação ao circuito de monitoramento e controle, com isso, a referência da tensão do circuito de monitoramento e controle pode e passa a ser o polo

33 31 negativo da fonte auxiliar que alimenta o mesmo. Além de permitir a mudança de referência de tensão, o acoplamento óptico garante maior segurança na operação da fonte através dos botões que estão ligados diretamente ao circuito de monitoramento e controle por garantir o isolamento elétrico entre este circuito e o circuito de alta tensão (Robert & Louis, 1998). O circuito integrado optoacoplador escolhido foi o IL300. Enquanto a maioria dos optoacopladores trabalham somente com sinais digitais, este chip permite o acoplamento óptico de sinais analógicos (Vishay, 2012). E para que o acoplamento do sinal seja linear é necessária a configuração mostrada na Figura 10. Figura 10 - Optoacoplador linear com IL300 Fonte: elaborada pelo autor O IL300 possui internamente três diodos denominados pelos números 1, 2 e 3 na Figura 10. O diodo 1 é um LED (diodo emissor de luz) emissor, os diodos 2 e 3 são fotodiodos que recebem a luz emitida pelo diodo 1. O circuito é composto por dois amplificadores operacionais, um amplificador de entrada U7A ligado em uma configuração inversora e um amplificador operacional de saída, ligado em uma configuração não inversora. O circuito de entrada possui uma realimentação negativa através do fotodiodo 2. Esta realimentação negativa faz com que as tensões nas entradas 2 e 3 do AOP U7A tenham o mesmo valor e sejam iguais a zero. Assim, a corrente através do resistor R18 será Vi/R18.

34 32 Desprezando as diferenças de reposta dos fotodiodos 2 e 3 e considerando que o resistor R11 ligado à saída é igual à R18, o valor da corrente em R11 será igual à corrente em R18, logo, a tensão gerada no resistor R11 será igual à tensão aplicada na entrada, porém com o sinal invertido. Caso haja diferença entre os valores de entrada e saída, devido a imprecisões dos componentes eletrônicos, é possível ajustar o ganho através do AOP U4A, na configuração não inversora. Portanto como resultado, tem-se na saída do circuito uma tensão proporcional à entrada, acopladas opticamente (Pertence, 1988) Placa de circuito impresso do retificador, filtro e circuito de amostragem Na Figura 11 é possível visualizar a imagem tridimensional da placa. Os desenhos da placa podem ser encontrados no anexo 1. Figura 11 - PCI retificador, filtro e circuito de amostragem de tensão e corrente Fonte: elaborada pelo autor Os projetos das placas de circuito impresso da fonte foram desenvolvidos no software Altium Designer versão É um software mundialmente utilizado para elaboração de projetos de placas de circuito impresso. Na elaboração da placa de circuito impresso (PCI) do circuito retificador e filtro capacitivo foram respeitadas as condições necessárias de distância e largura

35 33 das trilhas. Segundo a norma UL que define as regras para confecção de PCI, a distância mínima de 1,5 mm / 1 KV e a relação de largura de 1 mm/a devem ser respeitadas Circuito de monitoramento e controle O circuito de monitoramento e controle é a interface de acesso do operador da fonte. Através dele é possível monitorar os valores de tensão e corrente produzidas, ajustar o tempo de funcionamento e também emitir alertas visuais e sonoros relacionado a segurança durante a operação do sistema. O circuito está demonstrado na Figura 12. Figura 12- Circuito de monitoramento e controle Fonte: elaborada pelo autor O componente principal do circuito desenvolvido é o microcontrolador PIC16F877A da Microchip e a linguagem de programação adotada foi C++ aplicada a microcontroladores utilizando o compilador PCWHD da CCS.

36 34 O circuito pode ser dividido em 7 blocos funcionais destacados em cores diferentes de acordo com a Figura 12 e são descritos conforme dados a seguir: Blocos. Azul - circuito de alimentação. Amarelo interface homem / máquina. Verde - circuito de entrada do sinal de tensão e corrente amostrados. Vermelho circuito do microcontrolador. Lilás mostrador gráfico. Rosa- sinalizador sonoro. Cinza- reles de comando Circuito de alimentação Este bloco de circuito está representado na Figura 12 (azul), é o responsável pela alimentação dos componentes do circuito de monitoramento e controle. Uma tensão de 24 V alternada é recebida pelo retificador de onda completa em ponte. Após a retificação a tensão é filtrada obtendo-se uma tensão continua de aproximadamente 32 V e posteriormente regulada. Há dois níveis de regulagem de tensão, 15 V através do CI regulador 7815 e 5 V através do regulador de 5 V. A tensão de 15 V alimenta os amplificadores operacionais. A tensão de alimentação de um amplificador operacional comum deve ser sempre maior que a tensão máxima de saída prevista. Isso se deve às quedas de tensão internas do CI. No caso do circuito de monitoramento e controle, a tensão máxima de saída dos AOPs é de 5 V, assim a tensão adotada para a alimentação dos AOPs foi de 15 V que é um valor de tensão suficientemente maior que a tensão máxima de saída e também inferior à máxima tensão de alimentação do AOP empregado no circuito, o LM358 cuja tensão de alimentação máxima de 32 V. A tensão de 5 V produzida pelo regulador de tensão LM7805 é responsável pela alimentação do microcontrolador, mostrador gráfico e reles de comando Interface Homem/máquina

37 35 Este bloco de circuito, representado na Figura 12 (amarelo) possibilita a interação do operador como o equipamento. Nele encontra-se o botão set/reset, chave de indicação de ajuste de 0 V de tensão do varivolt, chave de indicação de porta de segurança fechada e o potenciômetro de ajuste do tempo de operação da fonte. Os sinais gerados são enviados ao microcontrolador e tratados pelo programa que está demonstrado no fluxograma da figura 14. Na Figura 13a e 13b observa-se a localização dos elementos da interface homem/máquina no equipamento. Figura 13- Elementos da interface homem/máquina. Ajuste de tempo Botão set/reset (a) Chave de ajuste 0V Chave porta de segurança Fonte: elaborada pelo autor (b) Circuito de entrada do sinal de tensão e corrente amostrados Os sinais amostrados e optoacoplados chegam no circuito de entrada, Figura 12 (verde) e são tratados inicialmente por dois amplificadores operacionais, um para a amostra de tensão e outro para a amostra de corrente. O circuito de amostragem de corrente utiliza um resistor shunt de 1 (R26 na Figura 9 (vermelho) e na corrente máxima estipulada de 1 A, a tensão máxima será de 1 V neste resistor. Porém o microcontrolador PIC 16F877A usado tem range de tensão de entrada analógica 0 a 5 V. Portanto é necessário adequar a tensão da amostragem de corrente para os valores nominais da entrada analógica do PIC. A conversão de escala é feita pelo AOP U4A na configuração não inversora com um ganho "XY"Z = [\

38 36 A recepção do sinal de amostragem de tensão é feita pelo AOP U4B. Como o sinal de amostragem de tensão já é ajustado no circuito de amostragem para a mesmo range de tensão da entrada analógica do PIC, ou seja, de 0 a 5 V, a configuração adotada é a seguidor de tensão, (Pertence, 1988) cujo ganho Vo/Vi=1. Logo o objetivo deste amplificador é fazer somente o acoplamento de impedância do sinal de amostragem de tensão em relação à entrada analógica do microcontrolador Circuito microcontrolador O microcontrolador utilizado foi o PIC16F877A, o esquema dele está apresentado na Figura 12 (vermelho) e ele possui as seguintes especificações técnicas básicas: Arquitetura de 8 bits. Memória flash de 14 Kb. Memória RAM de 368 bytes. Memória EEPROM de 256 bytes. 40 pinos sendo 33 pinos de I/O. Frequência máxima de clock 20 MHz. Periféricos: o 8 conversores A/D. o 2 comparadores de tensão. o 2 módulos CCP (PWM). o 2 timers de 8 bits. o 1 timer de 16 bits. Conectividade: o 1 canal de comunicação SPI. o 1 canal de comunicação I2C. o 1 canal de comunicação UART. Tensão de alimentação 2 a 5,5 V A programação foi realizada na linguagem C++ aplicada a microcontroladores utilizando o compilador PCWHD da CCS. Abaixo tem-se algumas características da programação realizada:

39 37 77% de ocupação da memória flash. 63% de ocupação da memória RAM. Frequência de clock de 20 MHz. Conversor A/A com resolução de 10 bits Na Figura 14 pode-se observar o fluxograma da programação. As imagens das telas citadas nos blocos estão apresentadas no item

40 Figura 14- Fluxograma da programação Inicio 38 Chave liga/desl=1 NÃO SIM Aciona circuito de monitoramento e controle Mostra tela inicial, Logo UFTM. Fig 15a SET/RESET ACIONADO NÃO SIM VARIVOLT=0V PORTA FECHADA NÃO Mensagem de alerta de segurança SIM Aciona circuito de alta tensão Função voltímetro e amperímetro. Tela fig 15b SIM Desliga circuito de alta tensão SET/RESET ACIONADO NÃO PORTA FECHADA NÃO SIM Função ajuste de tempo. Tela fig. 15c SIM SET/RESET ACIONADO NÃO PORTA FECHADA NÃO SIM NÃO Tempo ajustado>0s SIM Função voltímetro, amperímetro e contagem de tempo. Tela fig 15d Função voltímetro, amperímetro e tempo finalizado. Tela fig 15e TEMPO FINALIZADO NÃO SIM SIM SET/RESET ACIONADO NÃO SET/RESET ACIONADO NÃO PORTA FECHADA NÃO SIM Fonte: elaborada pelo autor

41 Mostrador gráfico O mostrador gráfico utilizado no projeto apresenta uma resolução de 64 linhas x 128 colunas. Ele é a interface visual de monitoramento e controle da fonte. O mostrador é ligado diretamente ao microcontrolador e o esquema de ligação dele está apresentado na Figura 12 (lilás). A seguir são apresentadas a descrição e a imagem de cada tela. Tela de apresentação - aparece no momento em que se liga a fonte através! do! botão! ON/OFF e permanece enquanto o botão set/reset não for apertado (figura 15a). Tela de mensagens de alerta - se a porta de acesso à fonte estiver aberta e/ou a tensão de ajuste do varivolt estiver acima de zero esta tela será apresentada como alerta de segurança e permanecerá até que estas condições de segurança sejam atendidas (figura 15b). Tela de indicação de tensão e corrente - Se as condições de segurança forem satisfatórias esta tela será apresentada logo que o!botão! set/reset!for!apertado!(figura!15c). Tela de ajuste de tempo estando na tela de indicação de tensão e corrente, caso seja necessário programar um tempo de operação para a fonte aperta-se o botão set/reset e esta tela será apresentada (figura 15d) Tela de indicação de tensão, corrente e tempo sempre que um tempo de operação estiver sido programado esta tela será apresentada ao retornar para indicação de tensão e corrente através!do!botão!set/reset!(figura!15e) Tela de indicação de tensão, corrente e tempo esgotado esta tela será apresentada ao finalizar o tempo de funcionamento programado (figura 15f).

42 40 Figura 15- Telas do mostrador gráfico (a) (b) (c) (d) (e) (f) Fonte: elaborada pelo autor Sinalizador sonoro A função do sinalizador sonoro que pode ser observado na figura 12 (rosa) é indicar, através de sequências de sons definidos, os seguintes estados: Dois sons curtos: ocorre quando que o circuito de alta tensão é acionado.

43 41 Três sons curtos cíclicos: ocorre quando as condições de segurança não forem atendidas, ou seja, se a porta estiver aberta ou se o ajuste de tensão do varivolt estiver maior que 0 V sempre que o circuito de alta tensão for acionado. Um som curto cíclico: ocorre quando o tempo de operação ajustado for esgotado Reles de comando Um rele é um dispositivo que possui um conjunto de contados NA e NF que são acionados eletromagneticamente. Seu principal diferencial é permitir o acionamento de cargas de grande potência remotamente e utilizando sinais elétricos de baixa potência. Na Figura 12 (cinza) pode-se observar os três reles de comando. Estes reles possuem as seguintes funções: Rele K3 aciona o contator que energiza o circuito de alta tensão. Rele K1 destinado ao uso de iluminação de segurança, ele é acionado juntamente com o rele k3. Rele k2 destinado ao acionamento de cargas auxiliares, ele é ligado durante a contagem do tempo de operação ajustado Placa de circuito impresso do circuito de monitoramento e controle Na Figura 16 observa-se a imagem tridimensional da placa de circuito impresso do circuito de monitoramento e controle. Os desenhos desta placa podem ser observados no Anexo 1. No desenvolvimento da placa foram respeitados todos os critérios de largura de trilha e corrente de operação, inclusão de dissipadores de calor nos semicondutores e distancias necessárias entre as trilhas em função da tensão de trabalho.

44 42 Figura 16 - PCI do circuito de monitoramento de controle Fonte: elaborada pelo autor Considerações sobre o projeto da fonte No desenvolvimento do projeto, todas as dificuldades técnicas apresentadas foram superadas. Um exemplo foi a formação de campo elétrico de grande intensidade devido à alta tensão. Este campo elétrico gerado pode provocar descargas eletrostáticas perigosas tanto para o circuito de controle quanto para o operador do equipamento. Este problema foi contornado através de um aterramento adequado do circuito e de toda a estrutura do equipamento considerando os critérios de segurança e funcionamento, vigentes na ABNT. Outras medidas importantes foram, o acoplamento ótico do circuito de amostragem de tensão e corrente e a determinação das distancias necessárias dos elementos internos da fonte para evitar arcos elétricos que danificassem os circuitos e comprometessem o funcionamento da mesma, problemas solucionados usando critérios técnicos dispostos nas normas relacionadas. Sendo os problemas acima sanados, a fonte se comportou eletricamente muito bem. O processo de produção de filmes finos, realizado com a fonte, são conduzidos corriqueiramente no Laboratório de filmes finos e processos de Plasma (LFFPP) do Instituto de Ciência e Tecnologia e Exatas ( ICTE) da