Az üreges katódos ívfény meggyújtásához a következő feltételek szükségesek:
- Egy tantálcsőből készült üreges katódos ágyú van a bevonókamra falára szerelve, amely forró elektronáram kibocsátására használható. A lapos cső belső átmérője φ 6 ~ φ 15 mm, falvastagsága 0,8-2 mm.
- A tápegység egy párhuzamosan kapcsolt ívgyújtó tápegységből és egy ívfenntartó tápegységből áll. Az ívgyújtó tápegység feszültsége 800-1000 V, az ívgyújtó áram pedig 30-50 A; az ívfeszültség 40-70 V, az íváram pedig 80-300 A.
Az üreges katódos ívkisülés folyamata a rendellenes parázskisülésből ívkisülésbe való átmenetet követi a „volt-amper jelleggörbén”. Először is egy tápegységre van szükség, amely 800 V-os indítófeszültséget biztosít a parázskisülés létrehozásához a tantálcsőben. A tantálcsőben lévő nagy sűrűségű argonionok bombázzák és felmelegítik a csövet olyan hőmérsékletre, ahol forró elektronok bocsátanak ki, ami nagy mennyiségű plazmaelektron-áramlást és az üreges katódos ív áramának hirtelen növekedését eredményezi. Ezután egy nagyáramú tápegységre is szükség van az ívkisülés fenntartásához. A parázskisülésből ívkisülésbe való átmenet folyamata automatikus, ezért olyan tápegységet kell konfigurálni, amely nagy feszültséget és nagy áramot is képes kiadni.
Ha ez a két követelmény egyetlen áramforrásra koncentrálódik, akkor a teljesítménytranszformátor szekunder kimenetét nagyon vastag vezetékekkel kell sok meneten keresztül tekerni, hogy nagy feszültséget és nagy áramot lehessen kiadni, ami nagy térfogatú áramforrást eredményez. Évekig tartó fejlesztések után lehetővé vált egy kis ívgyújtó tápegység párhuzamosítása egy karbantartó ívgyújtó tápegységgel. Az ívgyújtó tápegység vékony vezetékeket használ több menet tekercselésére, amelyek 800 V-os nagyfeszültséget tudnak kiadni a tantálcsövek meggyújtásához és parázskisülés létrehozásához; Az ívgyújtó tápegység több tíz voltot és több száz amper áramot tud kiadni egy vastag vezeték kevesebb menettel történő tekercselésével, hogy fenntartsa az üreges katódos ívkisülés stabilitását. A tantálcsövekre kötött két tápegység párhuzamos csatlakoztatása miatt a rendellenes parázskisülésről ívkisülésre való átállás során a két tápegység automatikusan csatlakozik, és nagy feszültségről és alacsony áramról alacsony feszültségre és nagy áramra vált.
- Gyorsan állítsa be a vákuumszintet. A tantálcsövekben a parázskisülés vákuumszintje körülbelül 100 Pa, és az ilyen alacsony vákuumkörülmények között lerakódott filmszerkezet elkerülhetetlenül durva. Ezért az ívkisülés meggyújtása után azonnal csökkenteni kell a levegő áramlását, és gyorsan 8×10⁻⁹~2Pa-ra kell állítani a vákuumszintet a finom kezdeti filmszerkezet elérése érdekében.
- A munkadarab-forgatóasztalt a bevonókamra köré szerelik, a munkadarabot az előfeszítő tápegység negatív pólusához, a vákuumkamrát pedig a pozitív pólushoz csatlakoztatják. Az üreges katód ívének nagy áramsűrűsége miatt az ionbevonatú munkadarab előfeszítő feszültsége nem kell, hogy elérje az 1000 V-ot, általában 50-200 V.
5. Helyezz el egy fókuszáló elektromágneses tekercset a Gan-kollapszus körül, és a tekercsre kapcsolt áram által létrehozott elektromágneses mező a fémöntvény közepére fókuszálhatja az elektronnyalábot, növelve az elektronáramlás teljesítménysűrűségét.
Közzététel ideje: 2023. július 20.