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離子源電源理想的磁場設計

2020-07-15 00:00:00

離子源電源理想的磁場設計體現為:一方面盡可能擴大磁場橫向分量的面積與強度,另一方面樶大程度的控制和限制弧斑的運動。由于工具鍍膜持續時間較長,對膜層的性能要求較高,工業應用的離子鍍弧源應具備以下幾點特性:(1)放電穩定,不經常滅??;(2)弧斑運動約束合理,不跑??;(3)靶材利用率高;(4)弧斑細膩,放電功率密度小,大顆粒少;(5)等離子體密度以及離化率高,向工件輸運的等離子體通量足夠。

離子源電源

真空鍍膜電源技術的離子源電源:提高工具、模具的加工質量和使用壽命一直是人們不斷探索的課題。電弧離子鍍技術是一種工模具材料表面改性技術,具有離化率高、可低溫沉積、膜層質量好以及沉積速率快等其他鍍膜方式所不具備的優勢,已在現代工具以及各種模具的表面防護取得了理想的應用效果。但是,電弧放電導致的大顆粒存在限制了工模具涂層技術的進一步應用,也成為后期電弧離子鍍技術發展的主要論題。


離子鍍弧源是電弧等離子體放電的源頭,是離子鍍技術的關鍵部件。電弧離子鍍采用的弧源是冷陰極弧源,這種弧源中電弧的行為被陰極表面許多快速游動、高度明亮的陰極斑點所控制。在發展和完善電弧離子鍍技術的過程中,對電弧陰極斑點運動的有效控制至關重要,因為這決定了電弧放電的穩定性、陰極靶材的有效利用、大顆粒的去除、薄膜質量的改善等諸多關鍵問題的解決。國內外一直致力于這方面的工作,研究熱點主要集中在磁場控制的弧源設計上。由于真空鍍膜電源電弧的物理特性,外加電磁場是控制弧斑運動的有效方法,目前所有的磁場設計都是考慮在靶面形成一定的磁場位形,利用銳角法則限制弧斑的運動軌跡,利用橫向分量提高弧斑的運動速度。


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