[發明專利]一種氣體弧光放電裝置、與真空腔體的耦合系統及離子滲氮工藝

在審

• 申請號: 201910363012.3
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109943801A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 劉興龍;藺增
• 申請（專利權）人: 泰安東大新材表面技術有限公司;東北大學
• 主分類號: C23C8/38
• 分類號: C23C8/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 呂薇

1.一種氣體弧光放電裝置，其特征在于，包括金屬筒模塊、第一電磁線圈模塊、熱絲電極模塊、真空壁和絕緣體；

所述金屬筒模塊包括輔助陽極、金屬筒、金屬筒模塊電源，金屬筒模塊電源陽極連接至輔助陽極，金屬筒模塊電源陰極連接至金屬筒側壁的底端；

所述第一電磁線圈模塊包括第一電磁線圈和第一電磁線圈控制模塊，所述第一電磁線圈控制模塊包括第一電磁線圈控制集合和第一電磁線圈電源，第一電磁線圈控制集合和第一電磁線圈電源連接，第一電磁線圈控制集合控制第一電磁線圈電源的電流，第一電磁線圈電源與第一電磁線圈連接；

所述熱絲電極模塊包括熱絲電極、熱絲電極模塊電源和兩個金屬電極，所述兩個金屬電極中的一個金屬電極一端連接在熱絲電極模塊電源的陽極上，另一個金屬電極的一端連接在熱絲電極模塊電源的陰極上，所述熱絲電極連接在所述兩個金屬電極的另一端；

所述真空壁包括真空壁側壁和真空壁頂蓋，所述絕緣體包括第一絕緣體、第二絕緣體和第三絕緣體；所述真空壁側壁的頂端和底部分別設置第二絕緣體和第三絕緣體，真空壁頂蓋和真空壁側壁之間通過第二絕緣體絕緣；

所述兩個金屬電極通過第一絕緣體懸浮在真空壁頂蓋上；真空壁頂蓋中心設置進氣孔；

所述金屬筒懸浮固定在真空壁頂蓋上；

真空壁側壁圍繞在金屬筒外圍；所述第一電磁線圈圍繞在真空壁側壁外圍；

真空壁側壁和真空壁頂蓋圍成真空室，真空室下部為開放式。

2.根據權利要求1所述的一種氣體弧光放電裝置，其特征在于，所述金屬筒材質選自金屬鉬、鎢鉬合金和鈦合金。

3.根據權利要求1所述的一種氣體弧光放電裝置，其特征在于，所述金屬筒材質為金屬鉬。

4.根據權利要求1所述的一種氣體弧光放電裝置，其特征在于，所述熱絲電極選自鎢鉬合金、純金屬鉬和鎢絲，優選為鎢絲。

5.一種根據權利要求1～4任一項所述氣體弧光放電裝置與真空腔體的耦合系統，其特征在于，所述真空腔體為封閉的抽真空容器，所述氣體弧光放電裝置安裝于真空腔體內，真空壁側壁下端與真空腔體對接，所述氣體弧光放電裝置安裝在真空腔體上預留的法蘭上；所述真空腔體內還設置工件架模塊、第二電磁場模塊、第三電磁場模塊、熱電偶和抽氣系統；

所述工件架模塊包括工件架和偏壓電源，偏壓電源的負極與工件架連接，偏壓電源的正極與真空腔體的腔體壁連接，真空腔體是用于放置氣體弧光放電裝置的容器；

所述工件架、氣體弧光放電裝置的輔助陽極、熱電偶位于真空腔體的內部；所述電源和電磁線圈均位于真空腔體外側；

所述熱電偶包括位于真空腔體內部頂端和底端的兩個用于測量真空室內溫度的熱電偶；

在真空腔體上設置法蘭口，抽氣系統通過法蘭結構與真空腔連接。

6.根據權利要求5所述氣體弧光放電裝置與真空腔體的耦合系統，其特征在于，所述第二電磁場模塊包括第二電磁線圈和第二電磁線圈控制模塊，所述第二電磁線圈控制模塊包括第二電磁線圈控制集合和第二電磁線圈電源，所述第三電磁場模塊包括第三電磁線圈和第三電磁線圈控制模塊，所述第三電磁線圈控制模塊包括第三電磁線圈控制集合和第三電磁線圈電源；所述第二電磁線圈控制集合和第三電磁線圈控制集合分別與第二電磁線圈電源和第三電磁線圈電源連接，控制電磁線圈電源的電流方向、電流大小和波形，電磁線圈電源分別與電磁線圈連接。

7.根據權利要求6所述氣體弧光放電裝置與真空腔體的耦合系統，其特征在于，所述氣體弧光放電裝置至少為一個。

8.根據權利要求6所述氣體弧光放電裝置與真空腔體的耦合系統，其特征在于，輔助陽極安裝在氣體弧光放電裝置的對側；

所述第二電磁線圈和第三電磁線圈位于氣體弧光放電裝置與輔助陽極之間；

所述工件架位于第二電磁線圈和第三電磁線圈之間，整個工件架被包裹在第二電磁線圈和第三電磁線圈產生的磁場內。