Mga kondisyon para sa hollow cathode ion coating

Ang mga sumusunod na kondisyon ay kinakailangan upang mapasiklab ang hollow cathode arc light:

1. Isang guwang na cathode gun na gawa sa tantalum tube ang naka-install sa dingding ng coating chamber at maaaring gamitin upang maglabas ng mainit na daloy ng elektron. Ang panloob na diyametro ng patag na tubo ay φ 6~ φ 15mm, na may kapal ng dingding na 0.8-2mm.

1. Ang power supply ay binubuo ng isang arc starting power supply at isang arc maintaining power supply nang magkapareho. Ang boltahe ng arc striking power supply ay 800-1000V, at ang arc striking current ay 30-50A; ang arc voltage ay 40-70V, at ang arc current ay 80-300A.

Ang proseso ng hollow cathode arc discharge ay sumusunod sa proseso ng pag-convert mula sa abnormal glow discharge patungo sa arc discharge sa "volt ampere characteristic curve". Una, kinakailangan ang isang power supply upang magbigay ng 800V starting voltage upang makabuo ng glow discharge sa tantalum tube. Ang mga high-density argon ions sa loob ng tantalum tube ay nagbobomba at nagpapainit sa tubo hanggang sa temperatura kung saan inilalabas ang mga mainit na electron, na nagreresulta sa malaking dami ng plasma electron flow at biglaang pagtaas ng current ng hollow cathode arc. Pagkatapos, kailangan din ng high current power supply upang mapanatili ang arc discharge. Ang proseso ng pag-convert mula sa glow discharge patungo sa arc discharge ay awtomatiko, kaya kinakailangang i-configure ang isang power supply na maaaring mag-output ng parehong mataas na boltahe at mataas na current.

Kung ang dalawang kinakailangang ito ay nakatuon sa iisang pinagmumulan ng kuryente, ang pangalawang output na dulo ng power transformer ay dapat na balutin ng napakakapal na mga kable para sa maraming pagliko upang maglabas ng mataas na boltahe at mataas na kuryente, na magiging isang malaking volume na pinagmumulan ng kuryente. Pagkatapos ng mga taon ng pagpapabuti, posible nang i-parallelize ang isang maliit na arc starting power supply sa isang maintenance arc power supply. Ang arc starting power supply ay gumagamit ng manipis na mga kable upang paikutin ang maraming pagliko, na maaaring maglabas ng mataas na boltahe na 800V upang mag-apoy ng mga tantalum tube at makabuo ng glow discharge; Ang arc power supply ay maaaring maglabas ng sampu-sampung volts at daan-daang amperes ng kuryente sa pamamagitan ng pag-ikot ng isang makapal na kable na may mas kaunting mga pagliko upang mapanatili ang katatagan ng hollow cathode arc discharge. Dahil sa parallel na koneksyon ng dalawang power supply sa mga tantalum tube, sa panahon ng proseso ng pag-convert mula sa abnormal glow discharge patungo sa arc discharge, ang dalawang power supply ay awtomatikong kokonekta at lilipat mula sa mataas na boltahe at mababang kuryente patungo sa mababang boltahe at mataas na kuryente.

1. Mabilis na ayusin ang antas ng vacuum. Ang antas ng vacuum para sa glow discharge sa mga tubo ng tantalum ay nasa humigit-kumulang 100Pa, at ang idinepositong istruktura ng pelikula sa ilalim ng ganitong mababang kondisyon ng vacuum ay hindi maiiwasang magaspang. Samakatuwid, pagkatapos sindihan ang arc discharge, kinakailangang agad na bawasan ang dami ng daloy ng hangin at mabilis na ayusin ang antas ng vacuum sa 8×10-1~2Pa upang makakuha ng pinong panimulang istruktura ng pelikula.

1. Ang turntable ng workpiece ay naka-install sa paligid ng coating chamber, kung saan ang workpiece ay konektado sa negatibong poste ng bias power supply at ang vacuum chamber ay konektado sa positibong poste. Dahil sa mataas na current density ng hollow cathode arc, ang bias voltage ng ion coated workpiece ay hindi kailangang umabot sa 1000V, karaniwang 50-200V.

5. Maglagay ng focusing electromagnetic coil sa paligid ng Gan collapse, at ang electromagnetic field na nalilikha sa pamamagitan ng paglalapat ng kuryente sa coil ay maaaring mag-focus sa electron beam sa gitna ng metal ingot, na magpapataas sa power density ng daloy ng electron.