Prosess med hul katodeionbelegg

Prosessen med hul katodeionbelegg er som følger:

1. Sett Chin-barrer i kollapsen.

2. Montering av arbeidsstykket.

3. Etter evakuering til 5 × 10⁻³ Pa, føres argongass inn i beleggkammeret fra sølvrøret, og vakuumnivået er rundt 100 Pa.

4. Slå på bias-strømmen.

5. Etter at lysbuen er slått på, tennes hulkatodeutladningen. Glødeutladningen genereres i knapprøret. Utladningsspenningen er 800~1000V, og lysbuestrømmen er 30~50A. På grunn av hulkatodeeffekten av glødeutladningen, høy glødeutladningsstrømtetthet. Den høye tettheten av roterende ioner i sølvrøret bombarderer veggen til utsiktsrøret. Rørveggen varmes raskt opp til elektronstrømmen. Utladningsmodusen fra glødeutladningen endres plutselig til lysbueutladning. Spenningen er 40~70V, strømmen er 80~300A. Sølvrørets temperatur når over 2300K. Glødelampen sender ut en strøm av lysbueelektroner med høy tetthet fra røret og sendes til anoden.

6. Justering av vakuumnivå. Vakuumnivået for glødeutladning fra hulkatodepistolen er omtrent 100 Pa, og vakuumgraden for belegget er 8 × 10⁻¹ ~ 2 Pa. Derfor, etter tenning av lysbueutladningen, reduser den innkommende argongassen så snart som mulig, juster vakuumnivået til et område som er egnet for belegg.

7. Titanbelagt basislag. Elektronstrøm på den anodisk kollapsede Chin-metallbarren. Omdanning av kinetisk energi til termisk energi. Fordampning av Chin-metall ved oppvarming. Dampatomer når arbeidsstykket og danner en titanfilm.

8. Avsetning av TiN. Nitrogengass tilføres belegningskammeret. Nitrogengass og fordampede atomer ioniseres til nitrogen- og titanioner. Over digelen er det større sannsynlighet for uelastiske kollisjoner mellom titandampatomer og tette strømmer av lavenergielektroner. Metalldissosiasjonshastigheten er så høy som 20 % til 40 %. Titanioner reagerer mer kjemisk med reaksjonsgassen nitrogen. Avsetningen oppnås for å oppnå et nitridmantelfilmlag. Den hule katodepistolen er både en fordampningskilde og en annen ioniseringskilde. Under belegging bør strømmen til den elektromagnetiske spolen rundt digelen også justeres. Elektronstrålen fokuseres mot sentrum av kollapsen, og dermed økes effekttettheten til elektronstrømmen.

9. Slå av strømmen. Etter at filmtykkelsen når den forhåndsbestemte filmtykkelsen, slå av lysbuestrømforsyningen, biasstrømforsyningen og lufttilførselen.