[發明專利]一種大面積脈沖磁過濾裝置

有效

• 申請號: 201811091114.6
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109082635B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 廖斌;歐陽曉平;羅軍;龐盼;左帥;張旭;吳先映;張豐收;韓然
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種大面積脈沖磁過濾裝置，其特征在于，包括：

a)脈沖陰極弧頭：陰極弧頭由陰極靶材、觸發電極、氮化硼絕緣套、冷卻裝置組成；

b)引出電極：引出電極距離陰極表面20-50mm，引出電極孔徑為引出電極電壓為1-300V；

c)聚焦直管：聚焦直管長度10-70mm，直徑為80mm；

d)磁過濾管道：磁過濾管道幾何中心半徑為160mm，直徑80mm，磁過濾角度為90度；磁過濾管道上纏繞三組線包：過渡線包、彎轉線包以及發散線包；過渡線包通入恒定直流，電流強度在1-10A；彎轉線包通入強脈沖電流，電流強度20-200A，脈沖頻率為1Hz-1KHz，脈寬1-10000μs；發散線包為直流線包，電流強度1-10A；

e)擴散管道：擴散管道為喇叭形，截面為矩形，尺寸為30mm×250mm，最大引出邊長為250mm；引出的束斑尺寸最大為60mm×260mm；擴散管道分布三組線包，靠近磁過濾發散線包的過渡線包、左上角的脈沖強流線包和左下角的脈沖強流線包；過渡線包為直流線包，電流強度1-20A；左上和左下角的為脈沖線包，電流強度1-200A，脈沖頻率1-10KHz；

通過在擴散管道和磁過濾管道線包電流的配合下能大幅展開離子束斑尺寸，在相同束流強度下能夠大大增加陰極靶材的壽命；

f)該裝置陰極靶材無需為高導電陰極，使用導電性差的陰極靶材，其電阻為1Ω-1MΩ；

g)脈沖磁過濾沉積過程中基體溫度為20-40℃。

2.根據權利要求書1所述的大面積脈沖磁過濾裝置，其特征在于：陰極冷卻裝置為間接水冷，陰極靶材直徑為20-30mm，長度為20-50mm；陰極脈沖觸發電壓為5-20KV，觸發頻率為0-1KHz，不包括0KHz，脈寬為10-2400μs。

3.根據權利要求1所述的大面積脈沖磁過濾裝置，其特征在于：正常狀態下觸發電極與靶材陰極之間的電阻在1-40MΩ。

4.根據權利要求1所述的大面積脈沖磁過濾裝置，其特征在于：聚焦直管上纏繞線包，線包內電流強度為0-200A，不包括0A，頻率為0-3KHz，不包括0KHz。