CN1315150C - 等离子体脉冲注入的装置 - Google Patents

Abstract

等离子体脉冲注入的装置，它涉及的是等离子体注入的装置。等离子体发生器(7)设置在真空室(1)的壁上；转动屏蔽片(2)上开有通孔或缺口，转动屏蔽片(2)的转轴(2-1)中部靠近下端处与(1)下底端上的轴孔(1-1)转动连接，(2-1)下端与电动机(6)的转轴输出端相连接，(2-1)的一侧设置有屏蔽筒(3)，(3)的上端口与(2)的下端面之间有气隙(δ)，(3)的下端口连接在(1)下底端上，(3)的内部设置有靶台(4)，电极(4-1)的中部通过绝缘套(4-2)与孔(1-2)相套接，(4-1)的底端与直流负偏压电源(5)的电源输出端相连接，工件(7)设置在靶台(4)的上端面上。本发明能把等离子体以脉冲形式注入到材料表面，并对脉冲的占空比、脉宽、频率进行调节，其设备制造成本低、结构简单、易维护。

Description

等离子体脉冲注入的装置

技术领域：

本发明涉及的是等离子体注入的装置，具体是一种等离子体脉冲注入的装置。

背景技术：

等离子体注入(PIII)是一种有效的材料表面改性技术，PIII技术特别适用于束线离子注入无法处理的复杂形状的靶、大靶或重靶(工件)，并可批量处理。PIII技术的广泛应用也对PIII硬件提出了各种要求。在PIII硬件中的关键部位是负偏压电源系统，且由于其不是标准的工业产品，因而不得不专门设计制造。目前各国所使用的大多为脉冲负偏压电源系统。目前多数采用的脉冲电源模式大致有真空电子开关管模式、带闸流管的脉冲形成网络(PFN)模式以及固态电子开关模式等。这些高压脉冲均采用开关元件，造价非常昂贵，不利于推广使用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种等离子体脉冲注入的装置，它能把等离子体以脉冲形式注入到材料表面，并对脉冲的占空比、脉宽、频率进行调节。它由真空室1、转动屏蔽片2、屏蔽筒3、靶台4、直流负偏压电源5、电动机6、等离子体发生器7组成；等离子体发生器7设置在真空室1的壁上；转动屏蔽片2上开有通孔或缺口，转动屏蔽片2的转轴2-1中部靠近下端处与真空室1下底端上的轴孔1-1转动连接，转动屏蔽片2的转轴2-1下端与电动机6的转轴输出端相连接，转动屏蔽片2的转轴2-1的一侧设置有屏蔽筒3，屏蔽筒3的上端口与转动屏蔽片2的下端面之间有气隙δ，屏蔽筒3的下端口连接在真空室1下底端上，屏蔽筒3的内部设置有靶台4，靶台4的下端电极4-1的中部通过绝缘套4-2与真空室1下底端上的孔1-2相套接，靶台4的下端电极4-1的底端与直流负偏压电源5的电源输出端相连接。本发明能把等离子体以脉冲形式注入到材料表面，并对脉冲的占空比、脉宽、频率进行调节，其设备制造成本低、结构简单、易维护。

附图说明：

图1是本发明的整体结构示意图，图2是具体实施方式二中转动屏蔽片2的俯视图，图3是图1的A-A剖视图，图4是具体实施方式四中转动屏蔽片2的结构示意图，图5是具体实施方式六中转动屏蔽片2的结构示意图，图6是具体实施方式七中转动屏蔽片2的结构示意图。

具体实施方式：

具体实施方式一：结合图1、图2、图3说明本实施方式，本实施方式由真空室1、转动屏蔽片2、屏蔽筒3、靶台4、直流负偏压电源5、电动机6、等离子体发生器7组成；等离子体发生器7设置在真空室1的壁上；转动屏蔽片2上开有通孔或缺口，转动屏蔽片2的转轴2-1中部靠近下端处与真空室1下底端上的轴孔1-1转动连接，转动屏蔽片2的转轴2-1下端与电动机6的转轴输出端相连接，转动屏蔽片2的转轴2-1的一侧设置有屏蔽筒3，屏蔽筒3的上端口与转动屏蔽片2的下端面之间有气隙δ，屏蔽筒3的下端口连接在真空室1下底端上，屏蔽筒3的内部设置有靶台4，靶台4的下端电极4-1的中部通过绝缘套4-2与真空室1下底端上的孔1-2相套接，靶台4的下端电极4-1的底端与直流负偏压电源5的电源输出端相连接，工件8设置在靶台4的上端面上。工作原理：直流负偏压电源5通过电极4-1、靶台4施加在工件8上一个直流负偏压，真空室1的等离子体发生器7产生等离子体，电动机6通过转轴2-1带动转动屏蔽片2旋转，当转动屏蔽片2上的通孔或缺口处于屏蔽筒3上端口的上方时，屏蔽筒3内的工件8周围形成等离子鞘层，离子在鞘层的作用下，注入工件的表面；当转动屏蔽片2上的通孔或缺口不在屏蔽筒3上端口的上方时，屏蔽筒3内的工件8将被屏蔽，而得不到等离子体中的离子，离子不能注入工件8的表面；转动屏蔽片2旋转时形成一个脉冲等离子注入过程。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于转动屏蔽片2的平面端上开有至少一个通孔2-2，所有通孔2-2都围绕转动屏蔽片2的转动轴心排列。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式二的不同点在于转动屏蔽片2的平面端上开有两个通孔2-2。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式二的不同点在于转动屏蔽片2的平面端上开有四个通孔2-2。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于转动屏蔽片2的外圆边上开有至少一个缺口2-3。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图5说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五的不同点在于转动屏蔽片2的外圆边上开有一个缺口2-3。其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图6说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五的不同点在于转动屏蔽片2的外圆边上开有三个缺口2-3。其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。

Claims (7)

1.等离子体脉冲注入的装置，它由真空室(1)、转动屏蔽片(2)、屏蔽筒(3)、靶台(4)、直流负偏压电源(5)、电动机(6)、等离子体发生器(7)组成；等离子体发生器(7)设置在真空室(1)的壁上；其特征在于转动屏蔽片(2)上开有通孔或缺口，转动屏蔽片(2)的转轴(2-1)中部靠近下端处与真空室(1)下底端上的轴孔(1-1)转动连接，转动屏蔽片(2)的转轴(2-1)下端与电动机(6)的转轴输出端相连接，转动屏蔽片(2)的转轴(2-1)的一侧设置有屏蔽筒(3)，屏蔽筒(3)的上端口与转动屏蔽片(2)的下端面之间有气隙(δ)，屏蔽筒(3)的下端口连接在真空室(1)下底端上，屏蔽筒(3)的内部设置有靶台(4)，靶台(4)的下端电极(4-1)的中部通过绝缘套(4-2)与真空室(1)下底端上的孔(1-2)相套接，靶台(4)的下端电极(4-1)的底端与直流负偏压电源(5)的电源输出端相连接。

2.根据权利要求1所述的等离子体脉冲注入的装置，其特征在于转动屏蔽片(2)的平面端上开有至少一个通孔(2-2)，所有通孔(2-2)都围绕转动屏蔽片(2)的转动轴心排列。

3.根据权利要求1或2所述的等离子体脉冲注入的装置，其特征在于转动屏蔽片(2)的平面端上开有两个通孔(2-2)。

4.根据权利要求1或2所述的等离子体脉冲注入的装置，其特征在于转动屏蔽片(2)的平面端上开有四个通孔(2-2)。

5.根据权利要求1所述的等离子体脉冲注入的装置，其特征在于转动屏蔽片(2)的外圆边上开有至少一个缺口(2-3)。

6.根据权利要求1或5所述的等离子体脉冲注入的装置，其特征在于转动屏蔽片(2)的外圆边上开有一个缺口(2-3)。

7.根据权利要求1或5所述的等离子体脉冲注入的装置，其特征在于转动屏蔽片(2)的外圆边上开有三个缺口(2-3)。

Images