[发明专利]一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置

说明书

本发明公开了一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置。包括底座，所述底座上放置有真空石英管和与真空石英管配合的永磁体，所述真空石英管的一侧设置有螺旋天线，另一侧设置有溅射靶板；所述螺旋天线连接有射频功率系统；所述溅射靶板连接有一传送杆，所述传送杆连接有一驱动装置，所述驱动装置带动所述传送杆转动且带动所述传送杆沿真空石英管的轴向移动。本发明的镀膜装置，可以根据不同的镀膜需求，更换具有不同材料组分的溅射靶板，从而实现多类型薄膜涂覆。

技术领域

本发明涉及一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置，属于螺旋波等离子体溅射沉积技术领域。

背景技术

石英管具有热膨胀系数低、耐高温、耐腐蚀、化学稳定性好高、透光性好等优势，在光源、通讯、电子、新能源、医疗、化工、半导体等设备及元件的加工制造领域有广泛应用。石英管内功能薄膜的涂覆是提高石英管性能及适用性的关键，例如：通过涂覆耐腐蚀薄膜，提高石英管对强碱性物质的耐腐蚀性；通过涂覆导电薄膜，能够实现对石英管内的直接电加热，提高反应温控精度；通过涂覆增透明，可以提高集热管对太阳能的吸收效率。

传统的石英管内壁镀膜方法劣势明显。例如，对于蒸发镀膜技术，薄膜厚度分布受蒸汽浓度梯度的影响；对于电镀技术，薄膜质量则面临着电场均匀性和溶液浓度的挑战。浸渍成膜法则面临曲面和重力条件对超薄液体膜均匀性的影响。旋涂和喷墨打印等方法虽然能提高薄膜的均匀性，但其只适用于较厚涂层的制备。如何在大长径比石英管内壁涂覆均匀的功能薄膜是亟需解决的瓶颈问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置，针对大长径比石英管，能够均匀、高效的给石英管内壁镀膜。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置，包括底座，所述底座上放置有真空石英管和与真空石英管配合的永磁体，所述真空石英管的一侧设置有螺旋天线，另一侧设置有溅射靶板；所述螺旋天线连接有射频功率系统；所述溅射靶板连接有一传送杆，所述传送杆连接有一驱动装置，所述驱动装置带动所述传送杆转动且带动所述传送杆沿真空石英管的轴向移动。

所述的一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置，所述真空石英管的一侧通过进气法兰盘连接有进气系统。

所述的一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置，所述进气系统包括依次连接的气瓶、减压阀、质量流量计和进气阀，所述进气阀连接所述进气法兰盘。

所述的一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置，所述进气法兰盘与真空石英管连接处采用高温氟胶圈进行密封。

所述的一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置，所述螺旋天线通过同轴缆线与所述射频功率系统连接，所述射频功率系统包括相互连接的射频功率源和匹配器。

所述的一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置，所述传送杆连接有滤波器和直流稳压电源。

所述的一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置，所述真空石英管的另一侧通过法兰盘连接有真空系统。

所述的一种螺旋波等离子体石英玻璃管内壁镀膜装置，所述真空系统包括依次相连的真空计、抽气阀、涡轮分子泵和机械泵。

本发明所达到的有益效果：

本发明的镀膜装置，可以根据不同的镀膜需求，更换具有不同材料组分的溅射靶板，从而实现多类型薄膜涂覆。射频功率系统对螺旋波等离子体密度和入射到溅射靶板离子能量的调控，针对根据不同的镀膜需求和靶板材料，合理优化靶板溅射率，实现薄膜的快速沉积。结合对不锈钢真空传送杆轴向往复运动速度及转动角速度的调制，在确保薄膜均匀性的条件下，实现对薄膜厚度的有效控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。