CN110747437A - 一种磁过滤管道 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁过滤管道，涉及磁过滤技术领域，包括：第一矩形管和第二矩形管，所述第一矩形管一端与所述第二矩形管的一端固定连接，所述第一矩形管另一端为磁过滤管道入口，所述磁过滤管道入口用于与阴极靶材法兰相连接，所述第二矩形管另一端为磁过滤管道出口，所述磁过滤管道出口用于与真空室连接，所述第一矩形管和所述第二矩形管内壁均设置有凸起和凹槽，所述凸起内用于填充冷水。所以，本发明克服了现有技术磁过滤管道存在的尺寸小以及膜层沉积效率低的缺陷，本发明能够提高膜层沉积效率，并有利于降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及磁过滤技术领域，特别是涉及一种磁过滤管道。
背景技术
磁过滤阴极真空弧沉积(filter cathodicvacuum arcdeposition)技术是近年来发展起来的一种新型离子束薄膜制备方法，它通过磁过滤技术，过滤掉弧源产生的大颗粒和中性原子，得到无大颗粒的纯等离子束，不仅有效地克服了普通弧源沉积方法中由于大颗粒的存在而产生的问题，制备的薄膜具有优异的性能。FCVA技术可以制备高质量高性能的薄膜材料，具有很多优点，比如，可以在很宽的条件下沉积高品质膜，对金属、合金及化合物有高的沉积速率和良好的薄膜均匀性，可以在低的基体温度下沉积，从而对基底材料的影响很小，利用合金材料作阴极时，能均匀烧蚀，从而可以保持合金成分不变，工作时可以充入反应气体，易于反应生成化合物薄膜，产生的等离子体密度高，但其也存在着致命的缺点：
1、磁过滤管道尺寸小，磁过滤技术处理的工件尺寸偏小，磁过滤系统不能展开等离子体束；
2、磁过滤弯管在考虑弯管过滤效果时往往过滤角度偏大，而此时等离子体传输效率大大降低，后续膜层沉积速率也大大降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁过滤管道，以解决上述现有技术存在的问题，能够提高膜层沉积效率，并有利于降低生产成本。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种磁过滤管道，包括第一矩形管和第二矩形管，所述第一矩形管一端与所述第二矩形管一端固定连接，所述第一矩形管另一端为磁过滤管道入口，所述磁过滤管道入口用于与阴极靶材法兰相连接，所述第二矩形管另一端为磁过滤管道出口，所述磁过滤管道出口用于与真空室连接，所述第一矩形管和所述第二矩形管内壁均设置有凸起和凹槽，所述凸起内填充冷水。
优选的，所述第一矩形管和所述第二矩形管均为紫铜管。
优选的，所述凸起和所述凹槽的数量均为多个；所述凸起与所述凹槽间隔设置，任意相邻的所述凸起与所述凹槽之间的间距为2～10mm。
优选的，所述凸起的宽度为10～20mm，高度为2～10mm。
优选的，所述凹槽的深度为2～5mm，宽度为10～15mm。
优选的，所述磁过滤管道入口设置有密封圈。
优选的，靠近所述磁过滤管道入口的所述第一矩形管上固定设置有正扇形绕线槽，靠近所述磁过滤管道出口的所述第二矩形管上固定设置有反扇形绕线槽。
优选的，所述磁过滤管道还包括入口段线包和出口段线包，所述入口段线包按照所述正扇形绕线槽绕制，所述出口段线包按照所述反扇形绕线槽绕制。
优选的，所述正扇形绕线槽和所述反扇形绕线槽的发散角度均为0～40°。
优选的，所述入口段线包和所述出口段线包均包括过渡线包和扩展线包，所述过渡线包通入恒定直流电流，所述扩展线包通入强脉冲电流。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供了一种磁过滤管道，采用矩形管，通过改变矩形管的长度，能够使得磁过滤管道引出的宽幅为任意长度，第一矩形管和第二矩形管内壁均设置有凸起和凹槽，这样设置，有利于提高膜层沉积效率，降低生产成本；且凸起用于填充冷水能够保证正常工作时液滴与凸起接触后立即损失能量吸附在其表面，大大降低液滴的反弹几率，从而有利于降低颗粒的传输，进而提高膜层沉积效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的磁过滤管道示意图；
图2为本发明提供的磁过滤管道的正扇形绕线方式；
图3为本发明提供的磁过滤管道的反扇形绕线方式；
其中：101-磁过滤管道入口，102-凸起，103-磁过滤管道出口，104-磁过滤管道弯转角度，201-正扇形发散角度，202-磁过滤管道入口段，203-正扇形绕线槽，204-反扇形绕线槽，205-反扇形发散角度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种磁过滤管道，以解决现有技术存在的问题，能够提高膜层沉积效率，并有利于降低生产成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1～3所示：本实施例提供了一种磁过滤管道，包括第一矩形管和第二矩形管，第一矩形管一端与第二矩形管的一端固定连接，且第一矩形管与第二矩形管之间形成一定的磁过滤管道弯转角度104，且磁过滤管道弯转角度104优选为45～180°，磁过滤管道弯转角度104主要为去除金属液滴和颗粒，提供高质量的等离子体以沉积高质量的膜层；第一矩形管另一端为磁过滤管道入口101，磁过滤管道入口101用于与阴极靶材法兰相连接，第二矩形管另一端为磁过滤管道出口103，磁过滤管道出口103用于与真空室连接，引出等离子体对工件进行镀膜处理；第一矩形管和第二矩形管内壁均设置有凸起102和凹槽，这样设置，在颗粒过滤时表现的效果更加明显，从而大大提高膜层沉积效率，降低生产成本；凸起102内用于填充冷水，保证正常工作时液滴碰上凸起102会立即吸附在其表面，大大降低其反弹几率，在同等磁过滤角度的情况下比传统的磁过滤方法更能降低颗粒的传输，提高膜层质量。
第一矩形管和第二矩形管均优选为紫铜管。
凸起102和凹槽的数量均为多个；凸起102与凹槽间隔设置，任意相邻的凸起102与凹槽之间的间距优选为2～10mm。
凸起102的宽度优选为10～20mm，高度优选为2～10mm。
凹槽的深度优选为2～5mm，宽度优选为10～15mm。
磁过滤管道入口101设置有密封圈。
靠近磁过滤管道入口101的第一矩形管上即磁过滤管道入口段202上固定设置有正扇形绕线槽203，靠近磁过滤管道出口103的第二矩形管上固定设置有反扇形绕线槽204，正扇形绕线槽203和反扇形绕线槽204用于精确控制绕线角度。
磁过滤管道还包括入口段线包和出口段线包，入口段线包按照正扇形绕线槽203绕制，出口段线包按照反扇形绕线槽204绕制，正扇形绕线方式能够大大扩展等离子体的传输宽幅，同时反扇形绕线方式能对等离子体进行部分压缩，在上述扩展和压缩的过程中能提高等离子体的均匀特性，在磁过滤出口端能提高镀膜的均匀性。
并且，磁过滤管道在入口段线包因按照正扇形绕线槽203绕制，其产生的磁场对阴极表面弧斑的运动有向阴极外径扩散的作用，更有利于阴极靶材的消耗，从而大大提高了对阴极靶材的利用，能够进一步降低生产成本。
正扇形绕线槽203和反扇形绕线槽204的发散角度均为0～40°，正扇形绕线槽203的发散角度即正扇形发散角度为201，反扇形绕线槽204的发散角度即反扇形发散角度205，均优选为0～40°。
入口段线包和出口段线包均包括过渡线包和扩展线包，过渡线包通入恒定直流电流，扩展线包通入强脉冲电流；
其中，入口段线包的过渡线包通入恒定直流，电流强度优选为1-10A；入口段线包的扩展线包通入强脉冲电流，电流强度优选为20-200A，脉冲频率优选为1Hz-1KHz，脉宽优选为1-10000μs；
出口段线包的过渡线包通入恒定直流，电流强度优选为1-5A；出口段线包的扩展线包通入强脉冲电流，电流强度优选为10-100A，脉冲频率优选为1Hz-1KHz，脉宽优选为1-10000μs。(设置时，出口段电流强度应不大于入口段电流强度的1/2)。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种磁过滤管道，其特征在于：包括第一矩形管和第二矩形管，所述第一矩形管一端与所述第二矩形管一端固定连接，所述第一矩形管另一端为磁过滤管道入口，所述磁过滤管道入口用于与阴极靶材法兰相连接，所述第二矩形管另一端为磁过滤管道出口，所述磁过滤管道出口用于与真空室连接，所述第一矩形管和所述第二矩形管内壁均设置有凸起和凹槽，所述凸起内填充冷水。
2.根据权利要求1所述的磁过滤管道，其特征在于：所述第一矩形管和所述第二矩形管均为紫铜管。
3.根据权利要求1所述的磁过滤管道，其特征在于：所述凸起和所述凹槽的数量均为多个；所述凸起与所述凹槽间隔设置，任意相邻的所述凸起与所述凹槽之间的间距为2～10mm。
4.根据权利要求1所述的磁过滤管道，其特征在于：所述凸起的宽度为10～20mm，高度为2～10mm。
5.根据权利要求1所述的磁过滤管道，其特征在于：所述凹槽的深度为2～5mm，宽度为10～15mm。
6.根据权利要求1所述的磁过滤管道，其特征在于：所述磁过滤管道入口设置有密封圈。
7.根据权利要求1所述的磁过滤管道，其特征在于：靠近所述磁过滤管道入口的所述第一矩形管上固定设置有正扇形绕线槽，靠近所述磁过滤管道出口的所述第二矩形管上固定设置有反扇形绕线槽。
8.根据权利要求7所述的磁过滤管道，其特征在于：还包括入口段线包和出口段线包，所述入口段线包按照所述正扇形绕线槽绕制，所述出口段线包按照所述反扇形绕线槽绕制。
9.根据权利要求7所述的磁过滤管道，其特征在于：所述正扇形绕线槽和所述反扇形绕线槽的发散角度均为0～40°。
10.根据权利要求8所述的磁过滤管道，其特征在于：所述入口段线包和所述出口段线包均包括过渡线包和扩展线包，所述过渡线包通入恒定直流电流，所述扩展线包通入强脉冲电流。
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| 丁剑飞;吴先映;李强;周奎;王桂岳;冷崇燕;: "磁过滤阴极真空弧沉积法制备TiAlN薄膜的研究", 真空, no. 04, pages 24 - 28 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022001342A1 (zh) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | 安徽纯源镀膜科技有限公司 | 用于等离子体传送的传输通道装置及镀膜设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11189468B2 (en) | 2021-11-30 |
| US20210175053A1 (en) | 2021-06-10 |
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liao Bin Inventor after: Yingminju Inventor after: OuYang Xiaoping Inventor after: Hua Qingsong Inventor after: Luo Jun Inventor after: Chen Lin Inventor after: Zhang Xu Inventor after: Wu Xianying Inventor after: Pang Pan Inventor after: Han Ran Inventor before: Liao Bin Inventor before: Pang Pan Inventor before: Han Ran Inventor before: Yingminju Inventor before: OuYang Xiaoping Inventor before: Hua Qingsong Inventor before: He Weifeng Inventor before: He Guangyu Inventor before: Luo Jun Inventor before: Chen Lin Inventor before: Zhang Xu Inventor before: Wu Xianying |