[发明专利]旋转磁控电弧离子镀弧源

权利要求书

1.一种旋转磁控电弧离子镀弧源，其特征在于：在靶材周围空间设有旋转磁 场发生装置，旋转磁场发生装置为采用相差一定均匀角度、相互连接在一起的几 个磁极均匀布在同一圆周上，磁极数量为4n或者3n，n≥1，形成一个整体的电 磁回路骨架，励磁线圈套在磁极上或者嵌在相邻磁极之间的槽隙内，采用相位差 90°的两相或者相位差120°的三相励磁顺序供电，在磁极包围的空间内产生可 调旋转磁场；

旋转磁场发生装置外观为圆形或者方形，放置于靶材的周围，与靶材同轴， 磁场有效区域围绕靶面，旋转磁场发生装置放置于真空室内或者真空室外，旋转 磁场发生装置位置可调，磁极的形状为圆柱或者方体，磁极的端部形状为直边或 者弧形；

旋转磁场发生装置为在靶材周围均匀对称的安装导磁杆，导磁杆的两个边呈 直角或者钝角，导磁杆的形状为方形或者圆形，导磁杆底端连接在导磁环上，导 磁杆与导磁环形成一个整体的电磁回路骨架；与导磁杆个数相同的励磁线圈安装 在导磁杆的中间部分，形状和导磁杆的形状一致，励磁线圈与骨架之间通过绝缘 保护；

或者，旋转磁场发生装置为磁极均匀的分布在圆形封闭的主体导磁通道上， 形成一个整体的电磁回路骨架，骨架的材料用高磁导率的材料电工纯铁或者叠加 的冲压硅钢片制作，磁极的形状为方形或者圆形，磁极的顶端端部为直边或者弧 形，对称的指向靶材表面中心；励磁线圈套在磁极上或者嵌在相邻磁极之间槽隙 内，与磁极个数相同的励磁线圈安装在磁极上，形状和磁极的形状一致，励磁线 圈与骨架之间通过绝缘保护。

2.按照权利要求1所述的旋转磁控电弧离子镀弧源，其特征在于，励磁线圈 套在磁极上时：励磁线圈分为两组，磁极数量为4n，n≥1，相对的励磁线圈为一 组，同组的励磁线圈串联成一个导电回路，同组相对的励磁线圈的电流同向或者 反向；或者，励磁线圈分为三组，磁极数量为3n，n≥1，相对的励磁线圈为一组， 同组的励磁线圈串联成一个导电回路，同组相对的励磁线圈的电流反向。

3.按照权利要求2所述的旋转磁控电弧离子镀弧源，其特征在于：两组或者 三组的励磁线圈分别采用相位差为90°的两相正弦交流电或者相位差为120°的 三相正弦交流电源激励；两组励磁线圈的一端接到两相励磁电流的公共端，两相 励磁电流通过单相电裂相90°而成；或者通过斯考特变压器引出，三组励磁线圈 用Y型或者三角形接法。

4.按照权利要求1所述的旋转磁控电弧离子镀弧源，其特征在于：嵌在相邻 磁极之间槽隙内的励磁线圈，按电机定子绕组分布规律嵌在相邻磁极之间的槽隙 内，绕组的励磁电流采用相位差为120°的三相交流电源激励，绕组用Y型或者 三角形接法；在槽隙的布置采用单层、双层或单双层混合布置，绕组端部的接线 方式采用叠式或者波式，绕组的端部形状采用链式、交叉式、同心式或叠式，不 同的嵌线方式产生不同极数和形态的旋转磁场。

5.按照权利要求1所述的旋转磁控电弧离子镀弧源，其特征在于：置于真空 室外的旋转磁场发生装置套在围绕于靶材之外的法兰套或者炉体管道上，法兰套 或者炉体管道之间通过绝缘保护。

6.按照权利要求5所述的旋转磁控电弧离子镀弧源，其特征在于：法兰套或 者炉体管道采用不导磁的不锈钢制作，法兰套或者炉体管道为空心结构，通冷却 水保护；旋转磁场发生装置、法兰套或者炉体管道与靶材三者之间同轴，旋转磁 场发生装置在法兰套或者炉体管道上的位置可调。

7.按照权利要求1所述的旋转磁控电弧离子镀弧源，其特征在于：旋转磁场 发生装置中，电流的频率通过变频器调解，电压的大小通过调压器调解，在磁极 包围的空间内、靶面上产生速度可调、强度可调的动态旋转磁场，速度通过励磁 电流频率调解，强度通过励磁电流大小调解。