[发明专利]一种旋转横向磁场耦合轴向磁场辅助电弧离子镀装置

权利要求书

1.一种旋转横向磁场耦合轴向磁场辅助电弧离子镀装置，其特征在于，该电弧离子镀装置设有靶材、旋转横向磁场发生装置、两套轴向磁场发生装置、真空室；真空室内设置工件台、靶材，靶材正面与工件台相对；旋转横向磁场发生装置放置于真空室外，套在靶材外侧的法兰或支撑圆筒上，与法兰或支撑圆筒之间通过绝缘保护；轴向磁场发生装置一套放置于靶材后面，由放置于靶材后面的电磁线圈组成；轴向磁场发生装置另一套置于等离子体传输通道的真空室外侧的法兰或支撑圆筒上，由电磁线圈组成，与法兰或支撑圆筒之间通过绝缘保护。

2.按照权利要求1所述的旋转横向磁场耦合轴向磁场辅助电弧离子镀装置，其特征在于：旋转横向磁场发生装置为采用相差一定均匀角度、相互连接在一起的磁极均匀分布于同一圆周上，磁极数量为4n或者3n，n≥1，形成一个整体的电磁回路骨架，励磁线圈镶嵌在相邻磁极之间的插槽间隙内或者套在磁极上，采用相位差为90°的两相或者相位差为120°的三相励磁顺序供电，在磁极包围的空间内产生可调的旋转横向磁场。

3.按照权利要求1所述的旋转横向磁场耦合轴向磁场辅助电弧离子镀装置，其特征在于：轴向磁场发生装置由电磁线圈组成，或者由单个或两个以上永磁铁组合磁轭组成；置于靶材后面的轴向磁场发生装置由电磁线圈组成，并在电磁线圈法兰或支撑圆筒轴向中心设置镀镍纯铁作为铁芯。

4.按照权利要求2所述的旋转横向磁场耦合轴向磁场辅助电弧离子镀装置，其特征在于：旋转横向磁场发生装置中，电流的频率通过变频器调节，电压的大小通过调压器调节，在磁极包围的空间内、靶面上产生速度可调、强度可调的旋转横向磁场，速度通过励磁电流频率调节，强度通过励磁电流大小调节。

5.按照权利要求2所述的旋转横向磁场耦合轴向磁场辅助电弧离子镀装置，其特征在于：旋转横向磁场发生装置为磁极均匀分布在主体导磁通道上，形成一个整体的电磁回路骨架，骨架采用高导磁率的电工纯铁或者叠加的冲压硅钢片制作的骨架；励磁线圈镶嵌在相邻磁极之间的插槽间隙内或者套在磁极上，与磁极个数相同的励磁线圈安装在磁极上，形状和磁场的形状相同，励磁线圈与骨架之间通过绝缘保护。

6.按照权利要求1所述的旋转横向磁场耦合轴向磁场辅助电弧离子镀装置，其特征在于：置于真空室外的旋转横向磁场发生装置套在靶材外侧的法兰或支撑圆筒上，与法兰或支撑圆筒之间通过绝缘保护；置于等离子体传输通道的真空室外侧的轴向磁场发生装置套在法兰或支撑圆筒上，法兰或支撑圆筒与真空室之间通过绝缘保护。

7.按照权利要求6所述的旋转横向磁场耦合轴向磁场辅助电弧离子镀装置，其特征在于：法兰或支撑圆筒采用不导磁的不锈钢制作的法兰或支撑圆筒，法兰或支撑圆筒为空心结构，所述空心结构通冷却水进行冷却；旋转横向磁场发生装置、轴向磁场发生装置及法兰或支撑圆筒与靶材之间同轴，旋转横向磁场发生装置在法兰或支撑圆筒上的位置可调。

8.按照权利要求1所述的旋转横向磁场耦合轴向磁场辅助电弧离子镀装置，其特征在于：放置于真空室外侧的轴向磁场发生装置产生的磁场极性与放置于靶材后面的轴向磁场发生装置产生的磁场极性相同，其产生的磁场强度大小通过线圈电流大小调节。