[發明專利]磁鏡場真空電弧過濾器

在審

• 申請號: 201310665475.8
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN104711516A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 陳大民
• 申請（專利權）人: 陳大民
• 主分類號: C23C14/22
• 分類號: C23C14/22
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于真空離子鍍膜設備中的器件，特別涉及一種磁鏡場真空電弧過濾器。

背景技術

陰極電弧廣泛應用于真空離子鍍膜設備中，它沉積速度快，膜基結合力好。其缺點是顆粒粗大，并伴有微團狀液滴組相，影響鍍膜質量。另外，目前國內也有少量從俄羅斯進口的磁過濾器，其磁場設計成磁噴嘴結構，長度約200mm。該裝置等離子夾帶微粒團自較強場強的一端沿磁力線自由的擴散至另一端。其間粒子受電場力和磁力（洛倫茲力）作用，在運動中發生碰撞，粒團之間也有機會發生碰撞，擊碎大的粒團，細化微粒。但是這種過濾裝置的不足之處是等離子體從過濾器中按磁力線方向擴散自由通過，碰撞時空有限，過濾器長度偏小，細化與沉降效果不好，影響鍍膜質量。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術不足，提供一種將磁場線圈分為兩部分，粒子得到充分的碰撞，使出口的粒子充分細化的磁鏡場真空電弧過濾器。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：一種磁鏡場真空電弧過濾器，包括過濾器殼體、磁過濾筒、等離子體約束區和等離子體逸出區，其特征在于在等離子體約束區左端的磁過濾筒與過濾器殼體之間裝有磁鏡線圈A，在等離子體約束區右端的磁過濾筒與過濾器殼體之間裝有磁鏡線圈B，磁鏡線圈B裝在等離子體逸出區的圓周上。

本發明的有益效果是：該發明粒子得到充分碰撞，液滴及非磁化粒團的沉降空間大，使出口的粒子得到充分細化，鍍膜質量好。

附圖說明

以下結合附圖以實施例具體說明。

圖1是磁鏡場真空電弧過濾器的主視圖。

圖中：1-驅弧線圈；2-陰極電弧靶；3-磁鏡線圈A；4-等離子體約束區；5-磁鏡線圈B；6-等離子體逸出區；7-等離子體逸出管；8-磁過濾筒端蓋；9-密封圈；10-法蘭；11-過濾器殼體；12-磁過濾筒；13-出口。

具體實施方式

實施例，參照附圖，一種磁鏡場真空電弧過濾器，包括過濾器殼體11、磁過濾筒12、等離子體約束區4和等離子體逸出區6，其特征在于在等離子體約束區4左端的磁過濾筒12與過濾器殼體11之間裝有磁鏡線圈A3，在等離子體約束區4右端的磁過濾筒12與過濾器殼體11之間裝有磁鏡線圈B5，磁鏡線圈B5裝在等離子體逸出區6的圓周上。在磁過濾筒12的右端頭裝有磁過濾筒端蓋8，磁過濾筒端蓋8上裝密封圈9，磁過濾筒端蓋8的右端固定有等離子體逸出管7，等離子體逸出管7內設出口13；在過濾器殼體11、磁鏡線圈B5的右端和磁過濾筒端蓋8的外圓上裝有法蘭10；在磁鏡線圈A3左端的磁過濾筒12和過濾器殼體11之間裝有驅弧線圈1；在磁過濾筒12左端內腔中心裝有陰極電弧靶2。

該發明的原理是：它是將磁場線圈分為磁鏡線圈A3和磁鏡線圈B5兩部分，這兩部分磁場方向相同，大小相等或根據需要設計略呈不同，從而形成磁鏡場。由陰極電弧靶2發出的等離子體被捕捉在兩逐漸升高的磁場區域（磁鏡），形成對等離子體的磁約束。在磁鏡約束場內，粒子得到充分的碰撞，粒子將只因碰撞散射而進入逸出錐時，粒子才會逸出散失，保證了場內的充分碰撞。結構設計保證了合理的磁鏡場結構尺寸和形狀，兩個磁場線圈的空間維度尺寸考慮了等離子體進入逸出錐后仍有足夠長的磁通道對等離子體聚焦，保證此種結構等離子體的能量集束優勢。加長磁過濾筒12還提供了特大液滴及非磁化粒團的沉降空間，使等離子體逸出管7的出口13粒子得到充分細化。實踐證明，大顆粒過濾效果達30~40％，膜基結合力為90~100N。膜厚達到0.8um時沒有發瞢現象。