Устройство для нанесения покрытий из легкоплавких металлов Советский патент 1984 года по МПК C23C13/12 

защитных noKpbiTriK в ва быть использовано Е зл airiionKOH Г7рпмьш1ле;;ност

X ОЗ я и с TR Е к Н 1 к i4a ГЛН Н с ЧЧ Известно yCTPOnCT-iO

плааменньж пскпыги; из

iii-il.jH 13ЬИОЛинего ;гтака-нн;ельным стаОБиые разнорллъ;-:ьм стер- : ЛЯ а ;-нол

,УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ЛЕГКОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ, содержащее анод, поджигающий электрод. и катод в виде двух разновысоких, соосно размещеньых стаканов, объемы которых соединены отверстиями, выполненнь ми в стенке внутреннего стакана, отличающееся тем, что с целью повышения надежности работы устройства и качества покрытий, катод снабжен дополнительным стаканом, охватывающим основные разновысокие стаканы, и центральным стержнем, в стенке наружного основного стакана на уровне дна дополнительного стакана выполнены отверстия, а анод выполнен в Bi-ще соосного катоду стакана с центральным отверстием в его дне, обращенном к катоду, и снабжен плазмоQ ® оптической системой, причем соотношение диаметров отверстия в дне стакана анода, внутреннего основного стакана катода, стакана анода и его высоты составляет 1:2,6:2,3:2,6.

леннь к н

я и ч 3 к о с

невысоко

псьег/хио

Изчсс

Me: TciJT.rM

Hhj л; 8 П ОД,,, Г;

во ЛО1СрЬМИ:1 ЦС.:;с ЭЛ eKTpO.il CD , J ;; nOKpblTI-liV. -тз- Яй : зы П пароплл .чсл го ; ат: Мгала и;ОДЛОЛОДК СТ:, ПГГ;

гезну-i глоез .icjsc о с хщ а. г -: чк. ч а с т;;

ч зоб ер т ние надежиос1и р качастпд ПОХРЫТИ

что в устройство лл тий КЗ легкоплл 1к:,:к жащем а мод, тод;;а га катод в sH/fe р ко разлегаонпых с-глк

uivia 310 В зазор, образованный основным 5 и дополнительным стаканом 6 катода 3 загр окаются кусочки испаряемого легкоплавкого металла. После достижения необходимого разрежения в вакуумной технологической камере между анодом и центральным стержнем 8 прикладывается разность потенциалов и с помощь подвижного Поджигающего электрода 2 инициируется-дуговой разряд в режиме падающего участка вольтамперной характеристики разряда. При горении дуги центральный стержень 8 из тугоплавкого металла разогревается, и загруженный материал плавится и выте кает через дополнительные отверстия в зазор 1 ме;кду paзнoвыcoки и стаканами А и 5 и стержнем 8, смачивает поверхность стержня и интенсивно исп ряется. Высокоионизованная плазма дугового разряда, горящего в парах испаряемого металла, истекает через отверстия экрана 20 дна анода 1 и заполняет пространство анода, образуя в нем развитую поверхность плазмы. Разность потенциалов, прикладыва емая ме-лсду анодом 1 и электродом 14 иммерсионной линзы, придает плазменной поверхности вогнутуто сферическую форму, при этом сферическая поверхность плазмы и электрод 14 образхпот короткофокусную линзу, формирующую сходяпщйся ионов испаряемого металла. Р1зменением разности поте;;циалов между анодом 1 и электродом 1 можно управлять кривизной плазменной поверхности в объеме анода и изменят фокусное расстояние образующей линзы Цилиндрические электроды 14 и 15 в свою очередь образуют длиннофокусную им epcиoннyю линзу, в которой ионы дополнительно ускоряются до высоки-х энергий приложением между соответствующей разности потенциалов отвысоковольтного источника. Выбором соотношений разностей потенциапов, приложенньк между электродамР1 1, 14 и 15 плазмооптической cиcтe iы .можно добиться параллельности пучка ионов и размера площади подложки, обрабаты ваемой пучком с равномерной плотностью ионного тока. Благодаря тому, что в предлагаемо устройстве катодные пятна дугового разряда собираются центральным стерж нем 8, он разогревается сильнее остальных частей катода 3, поэтому с него более ирттенсивно испаряется сма 9 чгшаюгпии его расплавленный iicnap «кицийся мета.пл. Этот эфд1ект ycii.nirb увеличением поверхности стержня, если изготовить его из прутков.Капли,выбраcывae :ыe со стержня .оседают . в основном а боковой поверккости раскаленного внутреннего стакана катода, растекаются по всей его поверхности и испаряются. Таким образом, введение центральпого стержня обеспечивает практически полное удаление капельной фракции из пг1роплазме :ного пуска, что п.вь шает качество сплоткости покрытий. Введение в катод за счет его однородности доаолгпггельного стакана с охла:кдаемой позволяет поддерживать нару;кный основной стаклк при более высокой температуре и таким образом устра;п-:ть гкакоплекие на его кромке остывшего металла, сзткающего зазор ;.e;i;n,y и внутренним оснси;-;ьми стакана :и катода, и обеспeч :ть беспрепятственную дозагрузку устро1:ства металлом, подлежащим исnapCHiiio. того, дополнительньш сгакап повьипает наце.киость работы устройства, тек как охлаждаемая его препятствует стеканию через край по нарх- кпой его стенке расплавленного металла и устраняет возможность заг-.;ь:кания катода с другиугк злектрода№-1 с Введенг-гый в ycTposicTBO видоизмене иый ;ил1:ндр11ческий аиол, оканчива;с1;1ийся со стороны катода диафрагмой с отверстием, диаметр которого составляет 1,26 отверстия внутреннего стакана катода, ке ограничи: ает истече1-п1е плазмь; из области горс-ИЯ дуги, а выбор диаметра отверсТ1-;я анодной диафрагмы, и высоты анодного ц 1л 5ндра в соотношении 1:2,3:2,6 при плотностях плазмы, соотвстстБ 10щнх расходу испаряемого металла 2-3 г/№1н,. препятствует плазменной струи от стенок анодно-го 1гилиндра, предохраняя переброс дуго вого разряда на ускоряющий электрод и обеспечивая получение развитой поверхности плазмы в ш-1линдрической части анода. Введение кпо;-; линзы позволяет эффективно отб :рать и ускорять ионы с развитой поБврхкссти плазмы и формировать ионпьп ; пучок. Ускоренные до несколько десятков к -шоэлект-ронвольт 11ОНЫ пччка :огут быть внедрены в подложку, что обеспечивает повышенную адгезию металлической пленки, формргруюгцейся из ионного .учка наносимого металла.