Condicións para o revestimento de ións de cátodo oco

As seguintes condicións son necesarias para acender a lámpada de arco de cátodo oco:

1. Unha pistola de cátodo oco feita de tubo de tántalo está instalada na parede da cámara de revestimento e pódese usar para emitir un fluxo de electróns quentes. O diámetro interior do tubo plano é de φ 6 ~ φ 15 mm, cun grosor de parede de 0,8-2 mm.

1. A fonte de alimentación está composta por unha fonte de alimentación de arranque do arco e unha fonte de alimentación de mantemento do arco en paralelo. A tensión da fonte de alimentación de arranque do arco é de 800-1000 V e a corrente de arranque do arco é de 30-50 A; a tensión do arco é de 40-70 V e a corrente do arco é de 80-300 A.

O proceso de descarga de arco de cátodo oco segue o proceso de conversión dunha descarga luminescente anormal a unha descarga de arco na "curva característica de volt ampere". En primeiro lugar, requírese unha fonte de alimentación para proporcionar unha tensión de inicio de 800 V para xerar unha descarga luminescente no tubo de tántalo. Os ións de argón de alta densidade dentro do tubo de tántalo bombardean e quentan o tubo ata a temperatura na que se emiten electróns quentes, o que resulta nunha gran cantidade de fluxo de electróns de plasma e un aumento repentino da corrente do arco de cátodo oco. Despois, tamén se necesita unha fonte de alimentación de alta corrente para manter a descarga de arco. O proceso de conversión dunha descarga luminescente a unha descarga de arco é automático, polo que é necesario configurar unha fonte de alimentación que poida producir tanto alta tensión como alta corrente.

Se estes dous requisitos se concentran nunha única fonte de alimentación, o extremo de saída secundario do transformador de potencia debe enrolarse con fíos moi grosos durante moitas voltas para producir alta tensión e alta corrente, o que será unha fonte de alimentación de gran volume. Despois de anos de mellora, é posible paralelizar unha pequena fonte de alimentación de arranque de arco cunha fonte de alimentación de arco de mantemento. A fonte de alimentación de arranque de arco usa fíos finos para enrolar varias voltas, o que pode producir unha alta tensión de 800 V para acender tubos de tántalo e xerar descarga de brillo; A fonte de alimentación de arco pode producir decenas de voltios e centos de amperios de corrente enrolando un fío groso con menos voltas para manter a estabilidade da descarga de arco de cátodo oco. Debido á conexión en paralelo de dúas fontes de alimentación en tubos de tántalo, durante o proceso de conversión dunha descarga de brillo anormal a unha descarga de arco, as dúas fontes de alimentación conectaranse automaticamente e cambiarán de alta tensión e baixa corrente a baixa tensión e alta corrente.

1. Axuste rapidamente o nivel de baleiro. O nivel de baleiro para a descarga luminescente en tubos de tántalo é de arredor de 100 Pa, e a estrutura da película depositada en condicións de baixo baleiro é inevitablemente grosa. Polo tanto, despois de acender a descarga do arco, é necesario reducir inmediatamente a cantidade de fluxo de aire e axustar rapidamente o nivel de baleiro a 8 × 10-1 ~ 2 Pa para obter unha estrutura de película inicial fina.

1. A plataforma xiratoria da peza de traballo instálase arredor da cámara de revestimento, coa peza de traballo conectada ao polo negativo da fonte de alimentación de polarización e a cámara de baleiro conectada ao polo positivo. Debido á alta densidade de corrente do arco catódico oco, a tensión de polarización da peza de traballo revestida con ións non precisa alcanzar os 1000 V, normalmente entre 50 e 200 V.

5. Coloca unha bobina electromagnética de enfoque arredor do colapso de Gan, e o campo electromagnético xerado ao aplicar corrente á bobina pode enfocar o feixe de electróns no centro do lingote de metal, aumentando a densidade de potencia do fluxo de electróns.