[發明專利]旋轉磁控電弧離子鍍弧源

無效

• 申請號: 200810010719.8
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101363115A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 聞立時;郎文昌;孫超;宮駿;趙彥輝;肖金泉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 張志偉

1.一種旋轉磁控電弧離子鍍弧源，其特征在于：在靶材周圍空間設有旋轉磁 場發生裝置，旋轉磁場發生裝置為采用相差一定均勻角度、相互連接在一起的幾 個磁極均勻布在同一圓周上，磁極數量為4n或者3n，n≥1，形成一個整體的電 磁回路骨架，勵磁線圈套在磁極上或者嵌在相鄰磁極之間的槽隙內，采用相位差 90°的兩相或者相位差120°的三相勵磁順序供電，在磁極包圍的空間內產生可 調旋轉磁場；

旋轉磁場發生裝置外觀為圓形或者方形，放置于靶材的周圍，與靶材同軸， 磁場有效區域圍繞靶面，旋轉磁場發生裝置放置于真空室內或者真空室外，旋轉 磁場發生裝置位置可調，磁極的形狀為圓柱或者方體，磁極的端部形狀為直邊或 者弧形；

旋轉磁場發生裝置為在靶材周圍均勻對稱的安裝導磁桿，導磁桿的兩個邊呈 直角或者鈍角，導磁桿的形狀為方形或者圓形，導磁桿底端連接在導磁環上，導 磁桿與導磁環形成一個整體的電磁回路骨架；與導磁桿個數相同的勵磁線圈安裝 在導磁桿的中間部分，形狀和導磁桿的形狀一致，勵磁線圈與骨架之間通過絕緣 保護；

或者，旋轉磁場發生裝置為磁極均勻的分布在圓形封閉的主體導磁通道上， 形成一個整體的電磁回路骨架，骨架的材料用高磁導率的材料電工純鐵或者疊加 的沖壓硅鋼片制作，磁極的形狀為方形或者圓形，磁極的頂端端部為直邊或者弧 形，對稱的指向靶材表面中心；勵磁線圈套在磁極上或者嵌在相鄰磁極之間槽隙 內，與磁極個數相同的勵磁線圈安裝在磁極上，形狀和磁極的形狀一致，勵磁線 圈與骨架之間通過絕緣保護。

2.按照權利要求1所述的旋轉磁控電弧離子鍍弧源，其特征在于，勵磁線圈 套在磁極上時：勵磁線圈分為兩組，磁極數量為4n，n≥1，相對的勵磁線圈為一 組，同組的勵磁線圈串聯成一個導電回路，同組相對的勵磁線圈的電流同向或者 反向；或者，勵磁線圈分為三組，磁極數量為3n，n≥1，相對的勵磁線圈為一組， 同組的勵磁線圈串聯成一個導電回路，同組相對的勵磁線圈的電流反向。

3.按照權利要求2所述的旋轉磁控電弧離子鍍弧源，其特征在于：兩組或者 三組的勵磁線圈分別采用相位差為90°的兩相正弦交流電或者相位差為120°的 三相正弦交流電源激勵；兩組勵磁線圈的一端接到兩相勵磁電流的公共端，兩相 勵磁電流通過單相電裂相90°而成；或者通過斯考特變壓器引出，三組勵磁線圈 用Y型或者三角形接法。

4.按照權利要求1所述的旋轉磁控電弧離子鍍弧源，其特征在于：嵌在相鄰 磁極之間槽隙內的勵磁線圈，按電機定子繞組分布規律嵌在相鄰磁極之間的槽隙 內，繞組的勵磁電流采用相位差為120°的三相交流電源激勵，繞組用Y型或者 三角形接法；在槽隙的布置采用單層、雙層或單雙層混合布置，繞組端部的接線 方式采用疊式或者波式，繞組的端部形狀采用鏈式、交叉式、同心式或疊式，不 同的嵌線方式產生不同極數和形態的旋轉磁場。

5.按照權利要求1所述的旋轉磁控電弧離子鍍弧源，其特征在于：置于真空 室外的旋轉磁場發生裝置套在圍繞于靶材之外的法蘭套或者爐體管道上，法蘭套 或者爐體管道之間通過絕緣保護。

6.按照權利要求5所述的旋轉磁控電弧離子鍍弧源，其特征在于：法蘭套或 者爐體管道采用不導磁的不銹鋼制作，法蘭套或者爐體管道為空心結構，通冷卻 水保護；旋轉磁場發生裝置、法蘭套或者爐體管道與靶材三者之間同軸，旋轉磁 場發生裝置在法蘭套或者爐體管道上的位置可調。

7.按照權利要求1所述的旋轉磁控電弧離子鍍弧源，其特征在于：旋轉磁場 發生裝置中，電流的頻率通過變頻器調解，電壓的大小通過調壓器調解，在磁極 包圍的空間內、靶面上產生速度可調、強度可調的動態旋轉磁場，速度通過勵磁 電流頻率調解，強度通過勵磁電流大小調解。