УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЖИГА ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОЙ СИСТЕМЫ Советский патент 1998 года по МПК C23C14/32 

Изобретение относится к технике нанесения покрытий и может быть использовано в электронной и приборостроительной промышленности.

Целью изобретения является повышение стабильности поджига разряда.

На чертеже приведено устройство для поджига разряда.

Устройство содержит расходуемую мишень 1 с магнитной системой 2, выполненную в виде диска, установленного соосно с анодом 3, снабженным n + 1 отверстиями с соплами. В отверстиях анода соосно установлены n + 1 дуговых генераторов плазмы паров металла с общим анодом 3, цилиндрических поджигающих электродов 4 и стержневых расходуемых катодов 5, цилиндрических поджигающих электродов 4 и стержневых расходуемых катодов 5, разделенных изолятором 6. Мишень 1 относительно заземленного анода 3 подключена к источнику питания через вторичную обмотку импульсного трансформатора 8, поджигающие электроды 4 генераторов плазмы подключены к вторичной обмотке импульсного трансформатора 9. Покрытие наносится на подложку 10, размещенную напротив мишени 1. Устройство поджига работает следующим образом. При давлении 10^-3 - 10^-4 Па на мишень 1 поджига относительно анода 3 подается отрицательный потенциал от источника 7 (400 - 800 В). При подаче поджигающего импульса на электрод 4 (1 - 3 кВ) между ним и катодом 5 по поверхности изолятора 6 возникает разряд, сопровождающийся повышением давления за счет газоотделения с образованием катодного пятна на поверхности катода. Потоки плазмы паров металлов, образовавшиеся в катодных пятнах n генераторов, где локальное давление достигает десятков атмосфер, под действием градиента давления формируются в сверхзвуковые потоки, направленные к оси системы параллельно поверхности.

Истечение потоков плазмы характеризуется формированием зон уплотнения давления по периферии струи.

Зоны уплотнения характеризуются тем, что локальное давление в них превышает давление вне струи в десятки раз. В результате взаимодействия струи внутри анодного кольца формируется цилиндрическая зона уплотнения давления в максимуме магнитного поля. Это способствует зажиганию разряда между мишенью 1 и анодом 3.

Таким образом, в результате взаимодействия встречных сверхзвуковых потоков плазма растекается над мишенью 1, повышая давление до значений, при которых между мишенью 1 и анодом 3 зажигается разряд в скрещенных ExH полях с катодом падением вблизи поверхности мишени. Ионы из плазмы, ускоренные в катодном падении, интенсивно бомбардируют поверхность мишени 1 и распыляют ее. Распыленные частицы, достигая подложки 10, осаждаются на ней, образуя покрытие.

Таким образом, данное устройство поджига повышает стабильность поджига за счет более высокой концентрации заряженных частиц, обусловленное взаимным расположением импульсных дуговых генераторов плазмы и наличия сопел.

Дороднов А. М. и др. Плазменные методы генерации ионизированных потоков тугоплавких веществ. - "Источники и ускорители плазмы", ХАИ, в.3, 1978, с. 74.

Сб. "Источники и ускорители плазмы", ХАИ, вып. 3, 1977, с. 171, рис. 4,38-а.

Использование: поджиг разряда в электроразрядных системах для нанесения покрытий, устройство может быть использовано в электронной промышленности. Сущность изобретения: повышение стабильности поджига достигается размещением нескольких импульсных генераторов плазмы над расходуемым катодом - мишенью, обеспечивающих взаимодействие встречных сверхзвуковых потоков импульсной металлической плазмы и повышение концентрации частиц до значений, при которых зажигается основной разряд. 1 ил.

Устройство для поджига электроразрядной системы, содержащее расходуемый катод-мишень, анод и импульсный генератор металлической плазмы, состоящий из расходуемого и поджигающего электродов, разделенных изолятором, и размещенный между катодом-мишенью и анодом, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности поджига разряда электроразрядной системы, оно снабжено дополнительными генераторами плазмы, размещенными в отверстиях анода напротив основных, причем анод выполнен в виде кольца, а каждое отверстие анода снабжено соплом.