CN207474413U - 一种纳米材料制作设备的离子源及纳米材料制作设备 - Google Patents

Abstract

一种纳米材料制作设备的离子源及纳米材料制作设备，其基座的形状呈“几”字型，基座突出的一端位于箱体内，所述法兰盘固定于基座突出的端面上，所述靶台固定于法兰盘远离基座的侧面，所述基座远离法兰盘的侧面设有凹槽，永磁体设置于基座的凹槽内，若干电磁组件分布于永磁体的周围，使得整体磁性可调、可制作多种纳米材料，扩展了纳米材料制作设备的功能。

Description

一种纳米材料制作设备的离子源及纳米材料制作设备

技术领域

本实用新型涉及材料制作领域，特别是一种纳米材料制作设备的离子源及纳米材料制作设备。

背景技术

溅射法制作纳米材料的方式有：磁控溅射、偏压溅射及反应溅射等。其中磁控溅射的原理为：电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子沉积在基片上成膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响，被束缚在靠近靶面的等离子体区域内，该区域内等离子体密度很高，二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动。

目前，纳米材料制作设备的离子源包含一永磁体，其磁性大小固定，而制作不同的纳米材料需要不同磁性的离子源，由于永磁体的拆装比较麻烦，通常需要制作不同的纳米材料时就需要更换一台具有不同磁性的离子源的纳米材料制作设备。因此现有的纳米材料制作设备的离子源的功能单一。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种磁性可调、可制作多种纳米材料的纳米材料制作设备的离子源及纳米材料制作设备，以解决上述问题。

一种纳米材料制作设备的离子源，包括所述离子源包括箱体、基座、固定于基座上的法兰盘、固定于法兰盘上的靶台、与法兰盘或基座固定连接的永磁体及若干电磁组件，所述基座上还设有氩气通道，所述基座的形状呈“几”字型，基座突出的一端位于箱体内，所述法兰盘固定于基座突出的端面上，所述靶台固定于法兰盘远离基座的侧面，所述基座远离法兰盘的侧面设有凹槽，所述永磁体设置于该凹槽内，若干电磁组件分布于永磁体的周围，所述法兰盘及靶台上设有氩气开口。

进一步地，所述电磁组件包括铁芯及缠绕在铁芯周围的电磁线圈。

进一步地，所述电磁线圈通过PLC控制器与外部电源连接。

进一步地，所述基座中还设有散热块，所述散热块的周围与基座内之间具有一定的间隙，该间隙与氩气通道及氩气开口均连通。

进一步地，所述氩气开口的形状为喇叭状。

进一步地，所述靶台由石墨材料构成。

本实用新型还提供一种纳米材料制作设备，具有上述的纳米材料制作设备的离子源。

与现有技术相比，本实用新型的纳米材料制作设备的离子源及纳米材料制作设备的基座呈“几”字型，基座突出的一端位于箱体内，所述法兰盘固定于基座突出的端面上，所述靶台固定于法兰盘远离基座的侧面，所述基座远离法兰盘的侧面设有凹槽，永磁体设置于基座的凹槽内，若干电磁组件分布于永磁体的周围，使得整体磁性可调、可制作多种纳米材料，扩展了纳米材料制作设备的功能。

附图说明

以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中：

图1为本实用新型实施例的纳米材料制作设备的离子源的侧面剖视图。

图2为图1中的法兰盘、永磁铁及电磁组件的正面示意图。

具体实施方式

以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。

请参考图1，其为本实用新型实施例提供的纳米材料制作设备的离子源的侧面示意图。

本实用新型实施例提供的纳米材料制作设备的离子源包括箱体100、基座110、固定于基座110上的法兰盘120、固定于法兰盘120上的靶台130、与法兰盘120及/或基座110固定连接的永磁体140及若干电磁组件150，基座110上还设有氩气通道160、第一冷却通道172、第二冷却通道174及散热块190。

本实施方式中，基座110的形状呈“几”字型，基座110突出的一端位于箱体100内，法兰盘120固定于基座110突出的端面上，靶台130固定于法兰盘120远离基座110的侧面。

基座110远离法兰盘120的侧面设有凹槽，永磁体140设置于该凹槽内且与基座110固定连接。

请同时参考图2，若干电磁组件150分布于永磁体140的周围。电磁组件150包括铁芯及缠绕在铁芯周围的电磁线圈。电磁线圈与外部电源连接。本实施方式中，电磁线圈通过一PLC控制器与外部电源连接，PLC控制器用于调节电磁线圈中的电流强度。

基座110内及远离法兰盘120的侧面还设有氩气通道160、第一冷却通道172及第二冷却通道174。氩气通道160用于与外部的氩气源连通以接收氩气，第一冷却通道172及第二冷却通道174与外部的冷却液源连通以接收冷却液。

散热块190设置于在基座110内，且位于氩气通道160与第二冷却通道174之间，散热块190的周围与基座110内之间具有一定的间隙，该间隙与氩气通道160连通。

法兰盘120及靶台130对应散热块190的位置设有氩气开口180，基座110内之间的间隙与氩气开口180连通，氩气开口180的形状为喇叭状。氩气从氩气开口180喷出后呈扩散分布。

第一冷却通道172与散热块190的内部连通，以对散热块190进行散热，第二冷却通道174位于基座110内，以对基座100进行散热。

靶台130由石墨材料构成。

靶台130经电弧点火后，在靶台130附近，氩气在磁场及高压电场的作用下电离出氩离子和电子，电子朝向远离靶台130的方向移动，氩离子加速朝向靶台130的方向移动，并轰击靶台130，靶台130在氩离子的轰击作用下，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子向远离靶台130的多个方向溅射，沉积在基材(图未示)上，形成纳米材料。通过控制电磁组件150的通电电流，可以控制离子源的磁场强度，从而满足不同工况的需要。

与现有技术相比，本实用新型的纳米材料制作设备的离子源及纳米材料制作设备的磁性可调、可制作多种纳米材料，扩展了纳米材料制作设备的功能。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种纳米材料制作设备的离子源，其特征在于：所述离子源包括箱体、基座、固定于基座上的法兰盘、固定于法兰盘上的靶台、与法兰盘或基座固定连接的永磁体及若干电磁组件，所述基座上还设有氩气通道，所述基座的形状呈“几”字型，基座突出的一端位于箱体内，所述法兰盘固定于基座突出的端面上，所述靶台固定于法兰盘远离基座的侧面，所述基座远离法兰盘的侧面设有凹槽，所述永磁体设置于该凹槽内，若干电磁组件分布于永磁体的周围，所述法兰盘及靶台上设有氩气开口。

2.如权利要求1所述的纳米材料制作设备的离子源，其特征在于：所述电磁组件包括铁芯及缠绕在铁芯周围的电磁线圈。

3.如权利要求2所述的纳米材料制作设备的离子源，其特征在于：所述电磁线圈通过PLC控制器与外部电源连接。

4.如权利要求1所述的纳米材料制作设备的离子源，其特征在于：所述基座中还设有散热块，所述散热块的周围与基座内之间具有间隙，该间隙与氩气通道及氩气开口均连通。

5.如权利要求4所述的纳米材料制作设备的离子源，其特征在于：所述氩气开口的形状为喇叭状。

6.如权利要求1所述的纳米材料制作设备的离子源，其特征在于：所述靶台由石墨材料构成。

7.一种纳米材料制作设备，其特征在于：具有如权利要求1-5任一项所述的纳米材料制作设备的离子源。