[實用新型]一種磁控濺射鍍膜裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022957486.1
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN214193438U
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃濤;劉佳明;王鵬程;劉順明;譚彪;馬永勝
• 申請（專利權(quán)）人: 散裂中子源科學(xué)中心;中國科學(xué)院高能物理研究所
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/04
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

一種磁控濺射鍍膜裝置及系統(tǒng)，其中該磁控濺射鍍膜裝置包括升降驅(qū)動機構(gòu)以及鍍膜機構(gòu)，鍍膜機構(gòu)中包括用于對管道進行鍍膜的螺線管。由于將螺線管設(shè)置成可沿被鍍管道的軸線方向移動的結(jié)構(gòu)，其在軸向方向上移動，隨之磁場移動，從而實現(xiàn)對管道的分段或連續(xù)鍍膜，使得該磁控濺射鍍膜系統(tǒng)可應(yīng)用在管道尤其是較長管道的濺射鍍膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁濺射技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁控濺射鍍膜裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前常用的管道內(nèi)壁薄膜鍍膜工藝是通過磁控濺射鍍膜，其基本原理是通過平行于陰極的磁場改變電子運動方向，束縛和延長電子的運動軌跡，從而提高了電子對工作氣體的電離幾率，有效地利用了電子的能量；電子轟擊氬原子，參數(shù)足夠數(shù)量的帶正電的氬離子，因此形成高密度等離子體的異常輝光放電；輝光放電中氬正離子對陰極靶材進行轟擊，引起靶材的濺射，在電磁場的作用下，氬離子撞擊陰極靶絲，將陰極材料沉積在管道內(nèi)壁。

鍍膜過程中，通常需要根據(jù)所鍍管道的長度來確定磁場的產(chǎn)生范圍。對于長管道的鍍膜工藝而言，其需要采用長螺線管來產(chǎn)生磁場，即對應(yīng)的螺線管的長度≥真空管道的長度。目前本技術(shù)領(lǐng)域中，對于2米以內(nèi)的螺線管線圈可以有相關(guān)的設(shè)備進行繞制和制造；而對于2米以上的螺線管，基本沒有相關(guān)的繞制設(shè)備，因此一般采用多個螺線管首尾串聯(lián)的方式，來解決螺線管長度過短的問題。通過多個螺線管串聯(lián)的方式能夠獲得足夠長度的螺線管，可用于長管道的鍍膜；但是系統(tǒng)的復(fù)雜性會相應(yīng)增加，每個螺線管均需要配備對應(yīng)的電源和水冷設(shè)備；并且系統(tǒng)造價較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種磁控濺射鍍膜裝置及系統(tǒng)，用以對較長距離的管道內(nèi)部鍍膜。

在第一方面，本申請?zhí)峁┮环N磁控濺射鍍膜裝置，其包括升降驅(qū)動機構(gòu)以及用于對管道進行鍍膜的鍍膜機構(gòu)。所述鍍膜機構(gòu)包括活動在管道外壁的螺線管、以及伸入管道內(nèi)部的陰極濺射靶絲；所述升降驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述螺線管沿管道的軸線方向移動，且所述螺線管在管道處產(chǎn)生磁場，所述陰極濺射靶絲在磁場作用下對管道內(nèi)壁進行濺射鍍膜。

一種實施例中，所述磁控濺射鍍膜裝置還包括基座、以及固定在所述基座上的支撐架；所述支撐架在豎直方向上設(shè)置有用于對管道的兩端進行密封固定的管道固定上端和管道固定下端。

一種實施例中，所述管道固定上端的底部連接有用于外接陰極電源的電極導(dǎo)入接頭，所述陰極濺射靶絲與所述電極導(dǎo)入接頭連接。

一種實施例中，所述陰極濺射靶絲的底部還連接有用于保持陰極濺射靶絲豎直的重錘。

一種實施例中，所述管道固定上端具有濺射氣體進入口，用于對管道內(nèi)部填充濺射氣體，如Ar氣體等。

一種實施例中，所述管道固定下端具有真空抽氣口，用于外接抽真空組件并對管道內(nèi)部抽真空。

一種實施例中，所述升降驅(qū)動機構(gòu)包括與管道平行設(shè)置的絲桿，所述絲桿上設(shè)置有用于承載所述螺線管的螺線管固定托；在所述絲桿的轉(zhuǎn)動下、驅(qū)動所述螺線管固定托沿絲桿的軸線方向移動，從而帶動所述螺線管在管道上移動。

一種實施例中，所述升降驅(qū)動機構(gòu)還包括用于控制絲桿轉(zhuǎn)動的控制電機。

一種實施例中，還包括用于控制絲桿轉(zhuǎn)動速度的減速機。

一種實施例中，所述螺線管的長度小于管道的長度。

在第二方面，本申請還提供一種磁控濺射鍍膜系統(tǒng)，其包括磁控濺射鍍膜裝置，還包括抽真空組件、Ar氣體存儲裝置以及陰極電源等結(jié)構(gòu)。

具體地，該系統(tǒng)中的磁控濺射鍍膜裝置包括：升降驅(qū)動機構(gòu)以及用于對管道進行鍍膜的鍍膜機構(gòu)。所述鍍膜機構(gòu)包括活動在管道外壁的螺線管、以及伸入管道內(nèi)部的陰極濺射靶絲；所述升降驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述螺線管沿管道的軸線方向移動，且所述螺線管在管道處產(chǎn)生磁場，所述陰極濺射靶絲在磁場作用下對管道內(nèi)壁進行濺射鍍膜。