Анализирају се извори лука потпомогнути магнетним пољем и ионизирајућим карактеристикама пражњења
Aug 05, 2019| Анализирају се извори лука потпомогнути магнетним пољем и ионизирајућим карактеристикама пражњења
Анализирана је структура, принцип рада, кретање тачке лука и карактеристике пражњења неколико извора електродних плоча под контролом магнетног поља. Упоређују се циљна структура и конфигурација магнетног поља различитих извора лука потпомогнутих магнетним пољем. Предвиђено је развијање извора лучних плоча које контролирају магнетно поље .
Побољшање квалитета обраде и радног века алата и калупа тема је коју људи увек истражују. Технологија облагања лучним јонима је врста технологије модификације површина матричних материјала, која има предности високе брзине јонизације, ниске температуре таложења, доброг квалитета филма и брзог таложења, итд. Које нису доступне у другим поступцима наношења. Међутим, постојање великих честица узрокованих лучним лучењем ограничава даљу примену технологије превлачења, која је постала главна тема развоја технологије облагања лука.
Извор јонског оплата је извор пражњења плазме лука и кључна је компонента технологије јонског оплата. Извор лука који се користи за облагање јонским луком је извор хладног катодног лука, понашање лука у овом извору лука контролирано је многим брзо покретним и веома светлим катодним мрљама на површини катоде. У процесу развоја и усавршавања технологије облагања лучних јона веома је важна ефикасна контрола кретања тачке лука као што одређује стабилност пражњења лука, ефикасно коришћење катодног мета, уклањање крутих честица, побољшање квалитета филма и многе друге кључни проблеми. У земљи и иностранству, фокус истраживања је углавном на дизајну извора лучног управљања магнетним пољем. С обзиром на физичке карактеристике вакуумског лука, примењено електромагнетно поље је ефикасна метода за контролу кретања тачака лука. Тренутно сви модели магнетног поља узимају у обзир формирање одређене конфигурације магнетног поља на циљној површини, користе се акутно правило Угла за ограничавање путање кретања лучних тачака и користе попречну компоненту за побољшање брзине кретања тачака лука.
Идеални дизајн магнетног поља је утјеловљен на следећи начин: с једне стране, повећајте површину и интензитет попречне компоненте магнетног поља колико год је то могуће; с друге стране, у највећој мери контролишите и ограничите кретање тачака лука. Због дугог трајања фолије за облагање алатом, перформансе филма захтевају велике, индустријска примена извора јонског пресвлачног лука треба да има следеће карактеристике: (1) стабилно пражњење, не често ван лука; (2) ограничења кретања у тачки лука су разумна и не покрећу лук; (3) висока стопа искоришћења материјала; (4) изврсно место лука, мала густина снаге пражњења, ситне честице; (5) густина плазме и брзина јонизације су високи, а проток плазме који се транспортује до обратка је довољан.
С обзиром на тренутно популарно неколико алата који се користе у помоћном извору за облагање поља лучних јона, у овом раду, упоредна анализа различитих циљних структура извора лука под контролом магнетног поља, конфигурација магнетног поља и механизам генерисања, расправљали су о различитој конфигурацији о магнетном пољу кретања тачке лука, утицај пражњења и предности и недостаци резултирајућег поступка наношења итд., за контролу магнетног поља развоја извора електричног лука који се јонира за поплочавање, расправља се.
1. Кружни извор малог лука
Извор јонског оплата који се први пут користи у оплатама је типичан мали лучни извор уведен из Русије, који има предности једноставне структуре, практичне инсталације, циљне комбинације са различитим компонентама на било којој локацији, лако оствариве вишеслојне припреме премаза и тако даље. Циљ извора лука је углавном пречника око 60 ~ 160 мм и дебљине 20 ~ 40 мм. У поређењу с другим изворима катодних лукова величина је много мања, па се најчешће назива извор малих лучних лукова. Мали извори лука обично усвајају електромагнетни или пнеуматски режим механичког лучења. При раду се игла лука повлачи натраг како би се додирнуо циљни материјал катоде ради паљења лука, а круг игле за паљење лука се прекида након покретања паљења лука, а пражњење лука одржава извор напајања лука.
Контролно магнетно поље извора лука обично долази од сталног магнета смештеног иза циља. Магнети могу бити цилиндричног, кружног или прстенасто-цилиндричног облика. Коришћење магнетног поља генерисаног трајним магнетом на циљној површини може обуздати кретање тачке лука, побољшати стабилност пражњења и избећи трчање лука. Интензитет циљаног магнетног поља је обично 1 ~ 5 мТ за одржавање сталног пражњења извора малог лука. Са напредовањем сталног магнета, интензитет електромагнетног поља испред циља расте, генеришући радијалну покретачку силу и ободну силу на електрон, тако да се место лука ротира по површини и радијално према средини од круга. Повећање интензитета магнетног поља може повећати брзину и радијус кретања тачке лука, као што је приказано на Сл. 1 (а). Међутим, трајни магнет инсталиран иза традиционалног циља извора малог лука обично се натапа у расхладној води, коју је лако размагнетизовати након дугог натапања, а магнет треба стално замењивати. Штавише, јакост магнетног поља није лако прилагодити, тако да се интензитет магнетног поља циља може прилагодити само померањем сталног магнета иза циља напред-назад.
Тренутно су многе компаније побољшале извор лука, углавном укључујући: усвајање индиректног канала за водено хлађење, постављање трајног магнета изван канала за хлађење водом, избегавање демагонизације и обезбеђивање већег простора за пројектовање магнетног поља, што погодује дизајну композитних магнетних поља поље електромагнетског везаног трајног магнетног поља и поспешује развој извора лучних јонских облога, као што је приказано на слици 1 (ц). На пример, балзам употребљава циљ пречника 160 мм, који се индиректно хлади водом. Стражња страна мета пружа различите конструкције магнетних кругова, а постоје различите конфигурације магнетног поља за контролу и побољшање пражњења тачке лука. Бројне домаће компаније постепено су развиле велики лук пречника око 150 мм, који генерално прихвата индиректну структуру хлађења водом, а структура магнетног поља је такође различити модуси, пружајући више решења за уједначеност премаза, рафинирање великих честица и таложење слоја филма велике дебљине.
ШИПАК. 1 побољшана структура извора малог лука и испуст на лицу места
2. Закључак
С обзиром на тренутно популарне изворе лука потпомогнутих магнетним пољем који се користе у оплатама, анализирани су и упоређени катодни и магнетни поља различитих извора контролисаног лука потпомогнути магнетним пољем и утицаји на кретање тачке лука, процес пражњења и превлачења такође су анализирани.
(1) кружни извор малог лука има предности једноставне структуре, практичне инсталације, комбинације циљаног материјала са различитим компонентама на било којој локацији и једноставне припреме за вишекомпонентни премаз. Контролно магнетно поље традиционалног кружног извора малог лука углавном долази од трајног магнета постављеног иза циља. Тренутно развој извора кружног лука прихвата индиректни канал за водено хлађење и циљну структуру великог пречника (150 мм), а конфигурација магнетног поља је вишеслојна, пружајући више решења за једнолично премазивање, ситне крупне честице и таложење великих дебљина слоја филма.
(2) Правокутни равни велики лучни извор и извор ротирајућег цилиндричног лука могу побољшати уједначеност премаза, смањити снагу пражњења места лука и смањити крупне честице, које се могу користити за припрему финог слоја филма, као и основе алата и украсних премази. Међутим, његови недостаци су у томе што је мета једнострука, тешко је припремити вишеструки премаз, истовремено је циљна искоришћеност ниска, дизајн магнетног поља има одређене вештине, неразумна структура лако изазива трчање лука, нестабилност пражњења и друге проблеме , не погодује дуготрајном премазу алата.
(3) Механички извор магнетронског ротирајућег лука може да формира многа ротирајућа магнетна поља са подесивом брзином на циљној површини, али треба додати сложени механички механизам управљања. Електромагнетни ротирајући извор магнетно регулисаног лука користи свеобухватни ефекат попречне јакости магнетног поља и фреквенције ротације како би остварио снажно дисперзивно стање лука распоређено по циљној површини на циљном материјалу хладног катода, што погодује равномерном загревању целине циљне површине и значајно смањење густине струје.
(4) Вишеструки начин наизменичног повезивања са магнетним пољем потпомогнутим магнетним пољем може формирати динамичко магнетно поље спајања помоћу осииметричног дивергентног магнетног поља усмереног до ивице циља и фокусирајућег магнетног поља усмереног на акутни угао до средиште циља, тако да контролише кретање тачака лука, побољшава стање пражњења лучних места и смањује емисију честица. Стабилан пренос плазме под вођством фокусираног магнетног поља може повећати вероватноћу судара честица, брзину јонизације и густину јона плазме.
(5) Извор лука са електромагнетним ротирајућим магнетним управљањем и вишенаменски наизменични прикључни извор потпомогнутог поља за лучење под притиском иони су две нове врсте извора лука који се контролирају магнетним пољем.