[发明专利]供电弧等离子体沉积用的增强式阴极电弧源

权利要求书

1.一种沉积类金刚石碳膜的方法，所述方法包含：

通过圆柱形阴极电弧源产生定向喷射的含碳等离子体流，所述圆柱形阴极电弧源包含：

圆柱形石墨阴极和由多个间隔挡板形成的阳极，其中所述圆柱形石墨阴极和所述阳极是通过具有薄壁石墨衬套的绝缘屏蔽件来隔开，所述薄壁石墨衬套经配置以围绕所述圆柱形石墨阴极的至少活性阴极表面，其中所述绝缘屏蔽件延伸超出所述圆柱形石墨阴极的所述活性阴极表面以界定碳等离子体产生空腔，所述碳等离子体产生空腔具有大致等于所述圆柱形石墨阴极的直径的深度；和

弯曲螺线管磁过滤器，所述弯曲螺线管磁过滤器相对于所述圆柱形石墨阴极和所述阳极定位以使在所述碳等离子体产生空腔中产生的含碳喷射等离子体流能够从中流过。

2.一种沉积类金刚石碳膜的方法，所述方法包含：

在碳等离子体产生空腔中产生含碳定向喷射等离子体流，所述碳等离子体产生空腔在圆柱形石墨阴极和阳极之间形成，其中所述圆柱形石墨阴极和所述阳极由具有薄壁石墨衬套的绝缘屏蔽件隔开，所述薄壁石墨衬套经配置以围绕所述圆柱形石墨阴极的至少活性阴极表面，且其中所述绝缘屏蔽件延伸超出所述圆柱形石墨阴极的所述活性阴极表面以界定所述碳等离子体产生空腔，所述碳等离子体产生空腔具有大致等于所述圆柱形石墨阴极的直径的深度；和

引导在所述碳等离子体产生空腔中产生的含碳喷射等离子体流通过弯曲螺线管磁过滤器直到类金刚石碳膜沉积至目标厚度为止。

3.根据权利要求1所述的方法，其中电弧放电电流高于600A。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳等离子体产生空腔具有5mm到12mm之间的直径。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述阳极具有约等于所述碳等离子体产生空腔的所述直径的直径。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述阳极的长度不超过所述碳等离子体产生空腔的直径的五倍。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述弯曲螺线管磁过滤器的直径是所述碳等离子体产生空腔的直径的两倍到四倍之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述弯曲螺线管磁过滤器的中心区域中的磁场强度在400高斯与1200高斯之间的范围内。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述弯曲螺线管磁过滤器螺线管中的电流在400安培与800安培之间。

10.根据权利要求1所述的方法，其中电弧放电电流脉冲被定时为在过滤器线圈电流脉冲开始之后开始，且在所述过滤器线圈电流脉冲结束之前结束。