중공 음극 이온 코팅 조건

중공 음극 아크등을 점화하려면 다음과 같은 조건이 필요합니다.

1. 탄탈륨 튜브로 제작된 중공 음극 건(hollow cathod gun)이 코팅 챔버 벽에 설치되어 고온 전자 흐름을 방출하는 데 사용될 수 있습니다. 평관의 내경은 φ6~φ15mm이고, 벽 두께는 0.8~2mm입니다.

1. 전원 공급 장치는 아크 개시 전원 공급 장치와 아크 유지 전원 공급 장치가 병렬로 구성됩니다. 아크 발생 전원 공급 장치의 전압은 800~1000V이고, 아크 발생 전류는 30~50A입니다. 아크 전압은 40~70V이고, 아크 전류는 80~300A입니다.

중공 음극 아크 방전 공정은 "볼트-암페어 특성 곡선"에서 비정상 글로우 방전에서 아크 방전으로 전환되는 과정을 따릅니다. 먼저, 탄탈륨 튜브에서 글로우 방전을 생성하기 위해 800V의 시동 전압을 공급하는 전원 공급 장치가 필요합니다. 탄탈륨 튜브 내부의 고밀도 아르곤 이온이 튜브를 폭격하고 가열하여 열전자가 방출되는 온도까지 가열하면, 대량의 플라즈마 전자 흐름과 중공 음극 아크 전류가 급격히 증가합니다. 또한, 아크 방전을 유지하기 위해 고전류 전원 공급 장치가 필요합니다. 글로우 방전에서 아크 방전으로 전환되는 과정은 자동으로 이루어지므로, 고전압과 고전류를 모두 출력할 수 있는 전원 공급 장치를 구성해야 합니다.

이 두 가지 요구 사항이 단일 전원에 집중되는 경우, 고전압 및 고전류를 출력하기 위해 전력 변압기의 2차 출력단은 매우 두꺼운 전선으로 여러 번 감겨야 하며, 이는 대용량 전원이 됩니다. 수년간의 개선을 통해 소형 아크 시동 전원 공급 장치와 유지보수 아크 전원 공급 장치를 병렬화할 수 있게 되었습니다. 아크 시동 전원 공급 장치는 가는 전선을 사용하여 여러 번 감아 800V의 고전압을 출력하여 탄탈륨 튜브를 점화하고 글로우 방전을 생성할 수 있습니다. 아크 전원 공급 장치는 두꺼운 전선을 더 적은 감김으로 감아 수십 볼트와 수백 암페어의 전류를 출력하여 중공 음극 아크 방전의 안정성을 유지할 수 있습니다. 탄탈륨 튜브에 두 전원 공급 장치를 병렬로 연결했기 때문에 비정상 글로우 방전에서 아크 방전으로 전환하는 과정에서 두 전원 공급 장치가 자동으로 연결되어 고전압 저전류에서 저전압 고전류로 전환됩니다.

1. 진공도를 빠르게 조정하십시오. 탄탈륨 튜브에서 글로우 방전의 진공도는 약 100Pa이며, 이러한 저진공 조건에서 증착된 박막 구조는 필연적으로 거칠어집니다. 따라서 아크 방전을 시작한 후 즉시 공기 유량을 줄이고 진공도를 8×10-1~2Pa로 빠르게 조정하여 미세한 초기 박막 구조를 얻어야 합니다.

1. 작업물 턴테이블은 코팅 챔버 주위에 설치되며, 작업물은 바이어스 전원 공급 장치의 음극에 연결되고 진공 챔버는 양극에 연결됩니다. 중공 음극 아크의 높은 전류 밀도로 인해 이온 코팅된 작업물의 바이어스 전압은 1000V에 도달할 필요가 없으며, 일반적으로 50~200V입니다.

5. Gan 붕괴 주위에 집속 전자기 코일을 설치하고, 코일에 전류를 흘려 생성되는 전자기장은 전자빔을 금속괴의 중심에 집중시켜 전자 흐름의 전력 밀도를 증가시킬 수 있습니다.