[发明专利]一种紧凑高效的准扩散弧冷阴极弧源

摘要

本发明涉及薄膜与涂层制备技术领域，具体为一种紧凑高效的准扩散弧冷阴极弧源。准扩散弧冷阴极弧源由弧源头与控制磁场组组成，弧源头包括靶材、靶材底座、靶材底座屏蔽罩、靶材底盘、引弧装置和永久磁体装置，控制磁场组包括法兰套、法兰套绝缘套、二极径向旋转磁场发生装置、轴向聚焦导引磁场发生装置、同轴聚焦磁场磁轭和法兰套屏蔽罩，弧源头通过靶材底盘与法兰套底部进行连接，形成整体弧源结构，通过法兰套前部的法兰盘与炉体进行连接。在一定磁场强度和旋转频率综合作用下，使得弧斑在整个靶面分布，降低弧斑的功率密度，实现准扩散弧状态，减少大颗粒的发射，同时通过轴向聚焦导引磁场，将净化的高密度等离子体抽出，提高其传输效率。

主权项

一种紧凑高效的准扩散弧冷阴极弧源，其特征在于：所述紧凑高效的准扩散弧冷阴极弧源设有二极径向旋转磁场发生装置、聚焦导引磁场发生装置、靶材、靶材底座、靶材底座屏蔽罩、法兰套、法兰套屏蔽罩、靶材底盘、永久磁体装置、引弧装置；靶材、靶材底座、靶材底座屏蔽罩、靶材底盘和永久磁体装置形成弧源头；法兰套、法兰套绝缘套、二极径向旋转磁场发生装置、轴向聚焦导引磁场发生装置、同轴聚焦磁场磁轭和法兰套屏蔽罩形成控制磁场组；弧源头通过靶材底盘与法兰套底部进行连接，形成整体弧源结构，通过法兰套前部的法兰盘与炉体进行连接；法兰套的外侧设有法兰套绝缘套，法兰套绝缘套的外侧设有二极旋转横向磁场发生装置、轴向聚焦导引磁场发生装置、同轴聚焦磁场磁轭；法兰套中设有法兰套冷却水通道，法兰套底部开有与冷却水通道相通的法兰套出水口、法兰套进水口，法兰套冷却水通道的一端设置环形法兰盘，法兰盘边缘开有法兰连接孔；靶材通过连接螺纹安装于靶材底座上，二极径向旋转磁场发生装置、聚焦导引磁场发生装置围套在法兰套外，与靶材同轴放置，与法兰套之间通过绝缘套保护；二极径向旋转磁场发生装置放置于靶材周围，其中心高于靶材表面，位置可移动；聚焦导引磁场发生装置放置于二极径向旋转磁场发生装置前端，底部安装同轴聚焦磁场磁轭，二极径向旋转磁场发生装置内侧开有槽隙；法兰套外围设置法兰套屏蔽罩，通过法兰套屏蔽罩对内部的磁场发生装置进行保护；靶材底座底盘嵌套在靶材底座外，通过绝缘套进行密封保护，永久磁体装置安装在靶材底座内部空心位置，与靶材底座底部通过螺纹连接，靶材底座外围设置靶材底座屏蔽罩，通过靶材底座屏蔽罩对内部进行保护；靶材底座中设有靶材底座冷却水通道，靶材底座冷却水通道分别与靶材底座进水口、靶材底座出水口相通；靶材底座底盘靠近靶材底座位置开一引弧装置安装孔，引弧装置设置于引弧装置安装孔中，引弧装置的一端与靶材相对应；靶材底座底盘周边开有靶材底座底盘连接孔，靶材底座底盘通过靶材底座底盘连接孔与法兰套连接。