[发明专利]一种等离子体反应腔室用带磁铁环的直冷阴极衬套

权利要求书

1.一种等离子体反应腔室用带磁铁环的直冷阴极衬套，包括衬套主体（1），其特征在于：所述的衬套主体（1）为四段阶梯轴结构，阶梯轴的轴心设置有通孔，衬套主体（1）的左端第一段轴为大端，第一段轴左端面设置有数个绕圆周均布的水道接头安装槽（104），每个水道接头安装槽（104）旁均设置有与衬套主体（1）内壁相通的冷却水道（101），每个水道接头安装槽（104）均连接有水道接头（4），第一段轴右端面设置有密封圈安装槽A（103），密封圈安装槽A（103）内安装有密封圈；衬套主体（1）的大端向右依次设置有的第二段轴、第三段轴、第四段轴，其中第四段轴为小端，第二段轴与第四段轴外径相同，第三段轴的外径大于第二段轴的外径且小于第一段轴的外径，第三段轴的中部外圈设置有沟槽（102），沟槽（102）中部设置有铝圈（201），铝圈（201）的中部设置有凸台，凸台两侧与沟槽（102）之间均设置有数个绕圆周均布的钕铁硼永久磁铁（2），凸台及两侧钕铁硼永久磁铁（2）的外圈设置有盖板（3），盖板（3）由盖板A（301）和盖板B（302）拼合而成；所述的盖板（3）外径等于衬套主体（1）的第三段轴外径；所述的水道接头（4）包括接头主体（401），接头主体（401）为两段阶梯轴结构，阶梯轴的轴心设置有螺纹孔（403），螺纹孔（403）内固定有冷却水管；接头主体（401）的左端为小端，接头主体（401）的左端面上设置有密封圈安装槽B（402），密封圈安装槽B（402）内安装有密封圈。

2.根据权利要求1所述的一种等离子体反应腔室用带磁铁环的直冷阴极衬套，其特征在于：所述的衬套主体（1）采用高纯度铝合金的材质，包括以下制作步骤，

（a）、使用直径600mm的6061铝合金切割；

（b）、挤压成直径300mm；

（c）、切割到最终尺寸；

（d）、热处理；

（e）、微观结构检测均匀度；

（f）、加工成型。

3.根据权利要求1所述的一种等离子体反应腔室用带磁铁环的直冷阴极衬套，其特征在于：所述的钕铁硼永久磁铁（2）包括以下制作步骤，

（a）、钕铁硼永久磁铁（2）通过电子束焊接，密封在沟槽（102）内，能有效防止生产过程中的腐蚀；

（b）、铝圈（201）凸台的两侧与沟槽（102）之间均设置有36个绕圆周均布的钕铁硼永久磁铁（2），钕铁硼永久磁铁（2）在圆周方向为N极和S极交替分布，铝圈（201）凸台两侧的钕铁硼永久磁铁（2）沿衬套主体（1）轴向以相同极性排列；

（c）、钕铁硼永久磁铁（2）的表面磁场约为5400Gauss。

4.根据权利要求1所述的一种等离子体反应腔室用带磁铁环的直冷阴极衬套，其特征在于：所述的冷却水道（101）包括以下制作步骤，

（a）、冷却水道（101）在衬套主体（1）内部，采用由深孔钻加工，直径为6mm；

（b）、冷却水道（101）沿衬套主体（1）径向设置四条孔道首尾相接，用来冷却衬套主体（1），使钕铁硼永久磁铁（2）不因温度升高而磁性降低；

（c）、冷却水道（101）的进出水口使用电子束焊接。

5.根据权利要求1所述的一种等离子体反应腔室用带磁铁环的直冷阴极衬套，其特征在于：所述的衬套主体（1）、钕铁硼永久磁铁（2）、盖板（3）安装成直冷阴极衬套后，包括以下制作步骤，

（a）、直冷阴极衬套上所有工作表面进行硬质阳极氧化处理；

（b）、直冷阴极衬套的内壁喷涂Y2O3涂层，增强抗腐蚀能力。