SE516336C2 - Apparat för plasmabehandling av ytor - Google Patents

Description

516 336 2 Icke-järnviktsförhällandena vid atrnosfärstryck kan uppnås på flertalet sätt.

Det mest direkta sättet är en injektion av en elektronstråle i gasen. En allvarlig nackdel med metoden är att den verkar endast i ett begränsat utrymme och att inträngningsdjupet vid atmosfärtryck är tämligen kort.

Vidare är elektronkanonsystemet ganska komplicerat och dyrt och det visar inte tillfredsställande hög energiverkningsgrad. Det vanligare sättet för alstring av icke-jämviktsplasma för gasbehandling är ett högspånnings- genombrott i gasen i form av många trådlika strömvägar - plasmaström- ningar. En typisk representant är koronaurladdning mellan skarpkantade eller skarpt spetsade elektroder (katod eller anod) och den jordade motelektroden. Vid en högfrekvent generation (storleksordningar från 1 kHz upptill mer ärr 1 MHz) och högt-spänning (10 - 30 kV), kan motelektroden vara täckt med en dielektrisk vägg (barriär) och då arbetar systemet med en barriärurladdning (även "tyst" urladdning). Alstringen av lokal flödesström i alla system nämnda ovan tillhandahåller lokala icke-jämviktsplasma när resten av gasen förblir "kall". En stor fördel funnen i korona- och ban-iärurladdningar är en pulsad alstring, se U.S. Patent No. 5,603.893 (1997) till M. Gunderson et al.. Högeffektpulsen tillåter snabb pumpning av effekten in i flödena och orsakar kraftigt icke-jämviktsplasma vanligen vid början av pulsen med relaxation in i jämviktsvillkoren beroende på både pulsformen och driftcykeln. Fastän alla dessa system både i stationära och pulsade områden är mycket avancerade, är området där gasen växelverkar med flödena inte tillräckligt tät eller av tillräcklig volym (huvuddel) för behandling av hela gasen som passerar reaktorzonen. Både korona- och balriärurladdning kan användas för behandling av ytor, medan deras verkningsgrad är tämligen låg. Vidare kan bildandet av plasmaflödena orsaka oönskade lokala skador på de behandlade ytorna.

Alstring av icke-jämviktsbulkplasma med atmosfärstryck är möjlig genom rnikrovågseffekt. Denna typ av generering baseras på mycket hög frekvens (typiskt 2,45 GHz och högre) kopplat med pumpande av effekt direkt till elektronerna. Fastän fördelen med mikrovågssystem är en tätare plasma- volym än i fallet med flöden, är väsentliga nackdelar låg verkningsgrad och 516 3:36 3 kort livstid för mikrovågsgeneratorer och begränsade plasmadimensioner (relaterat till vågledarens storlek).

Icke-jämviktsplasma med hög grad av aktivering kan alstras vid reducerat tryck genom hålkatoder. Efter hålkatodens upptäckt av F. Paschen 1916 har hålkatoder används under lång tid som intensiva ljuskällor för atomspektroskopi. Experiment av Little och von Engel 1954 uppdagade klart principen för en exceptionell hög plasmatäthet och aktivering i hålkatoder genom så kallad "hålkatodeffekt". Denna effekt grundar sig på en speciell geornetri i katoden, där motsatta väggar har samma elektriska potential i förhållande till en gemensam anod. I ett likströmarrangemang (DC) med diodgasurladdrfing täcks "katodväggen av det mörka katodområdet (cathode dark space) i vilket elektroner, emitterade från katodytan, accelereras mot anoden. Per definition bildar katodsänkan huvuddelen av hela spännings- fallet. Vid den lämpliga "hålgeometrin" när katodsänkeområdena (cathode fall regions) för motsatta katodytor är nära varandra, kan de emitterade elektronerna möta den motsatta regionen med det lika motsatta elektriska fältet för katodsänkeområdet. Elektroner repelleras därför tillbaka och undergår oscillationer som benämns "pendelelektronrörelse". Denna slags rörelse leder till inneslutning av elektroner och intensifierar deras växelverkan med gasen närvarande i hålkatoden, vilket dramatiskt befrämjar total verkningsgrad för jonisationen och efterföljande effekter och slutar i ett aktivt plasma med mycket hög densitet. Hålkatoder är i stånd att producera elektronstrålar som har energier jämförbara med katodsänkepotentialen och dessutom är deras extraordinära fönnåga redan känd även för alstring av olika plasmakemiska reaktioner för tillämpningar huvudsakligen vid ytbehandling. Vidare, på grund av icke-Maxwellska energifördelningar och existensen av elektronpopulationer med hög energi emitterar hålkatod- urladdningen en intensiv strålning i regioner med UV ( _<_ 300 nm) och VUV (s 200 nm) i stånd att bryta ner de flesta kemiska bindningar och introducera olika fotokemiska reaktioner. 516 336 lf Jämfört med DC-generenngen av hålkatoden, ger en växelström (AC) och speciellt en radiofrekvent generering (RF) ett antal fördelar. I detta fall är den mest positiva kroppen i systemet gasurladdningsplasmat utanför katoden.

Detta plasma kan substituera en "virtuell anod" och är naturligt flexibel i förhållande till vilken som helst katodgeometri. Som en konsekvens uppför sig hålkatoden som en unipolär urladdning (se t.ex. L. Bárdos et al., Surf.

Coat. Technol. 1996 och 1997). AC-genereringen har även en viktig termisk stabiliseringseffekt.

För att uppfylla villkoren för hålkatodeffekten måste avståndet mellan motsatta väggar i katoden ha lämpligt förhållande till katodsänkans tjocklek, eller rymdladdningsöverdraget » i~~ RF-fallet, för att möjliggöra elektronut- växlingen. En av de viktigaste parametrarna är gastrycket, vilket påverkar både katodregionernas tjocklek och elektronrekombinationen genom kollisioner. Därför drivs hålkatoderna typiskt vid reducerade tryck, lägre än storleksordningen 10 Torr. Mycket nyligen rapporterades de cylindriska molybdenhålkatoderna med sluten ände och med diametrar under 0,1 mm arbeta vid lufttryck av 350 Torr z 50 kPa (K.H. Schoenbach et al., Appl. Phys. lett. 1996). Liknande DC-katoder med diametrar av 0,2 - 0,4 mm och djup 0,5 - 5 mm rapporterades upprätthålla kvåveurladdning även över atmosfärstryck (> 750 Torr z 100 kPa), se J.W. Frame et al., Appl. Phys.

Lett., 1997. Xenonurladdningar vid atmosfärstryck genererades i en hålkatod med 0,1 mm diameter av A. Al-Habachi och K.H. Schoenbach (Appl. Phys. Lett. 1998) Dessa hålkatodurladdningar vid likström var i stånd att producera intensiva UV och VUV eximeremissioner. Ett liknande elektrodsystem bestående av ett mikrohålelektrodsystem (folier av Mo separerade med aluminium) och en ytterligare elektrod med variabelt avstånd från anoden rapporterades. En begränsande faktor förhindrade emellertid generation av stora volymer plasma genom överlagring av mikrohålkatodurladdningar genom parallell drift (R.H. Stark och K.H.

Schoenbach, Appl. Phys. Lett., 1999). Grupper av mikrohålkatoderna med slutna ändar har använts i UV-lamptillämpningar, se U.S. Patent No. 5,686,729 (1995) till K.H. Schoenbach et al. En annan konstruktion av 5 1 6 3 3 6 5 mikrohålkatoder för likström med ett dielektriskt skikt placerat på katoden och mellanrummet mellan katoden och anoden större än ungefär fria medel- våglängden för elektroner i gasen, har visats i U.S. Patent No. 5,939 829 till K.H. Schoenbach et al. 1997.

I en svensk patentansökan SE990l527-3 (inlämnad 28 april 1999) under samtidig behandling har visats ett förfarande och en apparat för plasma- behandling av en flödande gas, speciellt för transforrnering, passivisering och Stabilisering av nedsmutsande och giftiga gasblandningar. Denna tidigare ansökan beskriver behandling av gasen, men den beskrev inte användning i efterföljande behandling av antingen stora ytområden eller substrat med komplicerad geometri. t Inga lämpliga arrangemang eller resultat har ännu hittas avseende användningen av hålkatoder för behandling av flödande gas och efterföljande behandling av antingen stora ytområden vid atmosfärstryck, eller vid reducerade tryck som överstiger 100 Torr. Vidare finns det inga arbeten kända ännu som rapporterar om AC-alstrade hålkatoder eller dithörande reaktorer för detta ändamål vid atmosfårsttyck.

SUMMERIN G Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är därför att komma förbi nackdelarna med den ovan beskrivna teknikens ståndpunkt och tillhanda- hålla en apparat för plasmabehandling av substratytor vid tryck som överstiger 100 Torr, speciellt för funktionalisering, aktivering, desinficering, sterilisering, torkning, etsning eller rengöring av ytorna och aktiverad deposition av filmer.

En apparat i enlighet med den föreliggande uppfinningen innefattar ett integrerat hålkatodsystem kopplat till ett organ för katodkylning eller uppvärmning. Det integrerade systemet innefattar åtminstone två identiska hålkatoder för behandling av en flödande gas i ett hålkatodurladdnings- plasma, och varje hålkatod har en längd som är längre än ett avstånd mellan 516 336 I b motsatt vända innerväggar. Närbelägna hålkatoder är tillräckligt nära varandra för att möjliggöra växelverkan' av deras urladdningsplasma. En substrathållare med substrat är ansluten till ett organ för kylning eller uppvärmning av substratet och installerad mot det integrerade hålkatodsystemet. Substrat vända mot det integrerade hålkatodsystemets utlopp är då i kontakt med en transformerad gas. Den transformerade gasen våxelverkar med substraten. Vidare år en generator kopplad till det integrerade hålkatodsystemet och till en yttre källa som förspänner substrathållaren med substrat och/ eller till en motelektrod. Den flödande gasen går in i en gasfördelare installerad vid det integrerade hålkatodsystemet för jämn fördelning av gaser in i individuella hålkatoder.

En apparat för plasmabehandling av ytor fastställs genom det oberoende patentkravet l och ytterligare utföringsformer av apparaten fastställs genom de beroende patentkraven 2 till 8.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Syften, egenskaper och fördelar med den föreliggande uppfinningen som indikerats ovan kommer att bli uppenbara ur beskrivningen av uppfinningen som ges i samband med de bifogade ritningarna, i vilka: Fig. 1 är en schematisk representation av apparaten i enlighet med den föreliggande uppfinningen, Fig. 2 demonstrerar flertalet exempel på olika geometrier för integrerade hålkatodsystem för en apparat i enlighet med den föreliggande uppfinningen, Fig. 3 demonstrerar exempel på det integrerade systemet med hålkatoder av blad och galler för apparaten i enlighet med den föreliggande uppfinningen, 516 336 7 Fig. 4 är en schematisk vy av en utföringsform av en apparat för behandling av plana substrat i enlighet med den föreliggande uppfinningen med en skärmning mot den omgivande atmosfären, Fig. 5 visar i en schematisk tvärsnittsvy ett första exempel av en apparat för invändig behandling av ihåliga substrat i enlighet med den föreliggande uppfinningen, samt Fig. 6 visar i en schematisk vy ett andra exempel av apparaten för invändig behandling av ihåliga substrat i enlighet med den förelig- gande uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING Med hänvisning till Fig. 1 kommer apparaten i enlighet med den föreliggande uppfinningen att beskrivas. En gas 1 som skall behandlas flyter genom ett integrerat hålkatodsystem 22 som innefattar åtminstone två hålkatoder 2 med ett hålkatodurladdningsplasma 3 vid tryck som överstiger 100 Torr.

Varje hålkatod har en längd ll som är längre än ett avstånd 12 mellan motsatt vända innerväggar 8. Ett lämpligt förhållande mellan denna längd ll och avståndet mellan väggarna 8 (bredd) skall överstiga en faktor två.

Den lämpliga bredden för katoderna kan lämpligen vara mindre än l mm.

Närliggande hålkatoder skall vara tillräckligt nära varandra för att möjliggöra växelverkan av deras urladdningsplasma. Plasmat genereras av en generator 4 kopplad till det integrerade hålkatodsystemet och till en yttre förspänningskälla 31 för en substrathållare 28 med substrat 29 och/ eller till en motelektrod 5. I många fall kan motelektroden och förspänningskällan 31 utelämnas och generatorn 4 kan kopplas endast mellan det integrerade hålkatodsystemet och substrathållaren med substraten elektriskt jordade. Även om generatorer för både likström och växelström kan användas, skall för ändamålet med denna uppfinning en växelströmsgenerator tillhandahålla effekt med hög frekvens. Högre frekvenser, till exempel radiofrekvenser upp till 100 MHz är gynnsamma för alstring av icke-jämviktsplasma, i vilket endast elektroner är i stånd att följa ändringar i fältet och absorbera dess 516 336 8 energi. Pulsad effekt är också lämplig för alstring av kemiskt aktiva icke- jårnviktsplasma. Gasen 1 undergår växelverkan med oscillerande elektroner 6 i hålkatodurladdningsplasmat. Plasmat genereras i den inkommande gasen eller i en blandning av denna gas med en yttre gas 7. Den yttre gasen skall släppas in för att intensifiera ultraviolett strålning och/ eller plasmakemiska reaktioner. Typiska exempel kan vara en excimergas (excited dimer). vilken orsakar excirnerstrålning typiskt i UV- och VUV-områdcn skapade inuti hålkatodurladdningsplasmat. Denna strålning kan vara i stånd att förstöra de flesta kemiska bindningar och den yttre gasen 7 kan därför spela rollen av en "in-situ" gaskatalysator i hålkatodurladdnings- plasmat under behandlingen av gasen. Hål katodurladdningsplasmat växelverkar med innerväggarna 8 i" hålkatoden, vilka kan bli heta beroende på jonbombardemang och måste bibehållas under sin smälttemperatur, till exempel med hjälp av ett organ 20 för uppvärmning och kylning.

Innerväggamas yta kan ha en katalytisk effekt om katodmaterialet väljes på rått sätt eller överdras med ett katalysatormaterial. Typiskt katalysator- material är platina, Pt, men även andra metaller och oxider kan väljas beroende på förväntad katalytisk effekt. Beroende på jonbombardemang kan hålkatodens innerväggar även frigöra väggämnen 9 som gynnar plasma- kemiska reaktioner í hålkatodurladdningsplasmat. Denna typ av katalys kan vara mycket viktig i en total verkningsgrad för gasbehandlingen i hålkatodurladdningsplasmat i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

Det integrerade hålkatodsystemet 23 är utrustat med en gasfördelare 32 för att säkerställa antingen jämn eller kontrollerad ojämn behandling av gasen i individuella hålkatoder över det integrerade systemet. Efter att ha behandlats i hålkatodurladdningsplasmat flyter gasen ut som en transformerad gas 10. Denna gas används för efterföljande behandling av substratytor med plan eller ihålig geometri, speciellt för funktionalisering, aktivering, disinfektion, sterilisering, torkning, aktiverad deposition av film och etsning eller rengöring av ytorna. Substrathållaren med substrat är installerad mot det integrerade hålkatodsystemet med substraten vända mot det integrerade hålkatodsystemets utlopp vid ett avstånd som säkerställer dess kontakt med den transfonnerade gasen. En andra yttre gas 30 kan 516 336 9 användas för att utföra plasmakemiska reaktioner i det avklingande plasmat utanför det integrerade hålkatodsystemet. Den andra yttre gasen kommer in mellan det integrerade hålkatodsystemet och substratet för att säkerställa dess växelverkan med den transformerade gasen och därefter med substraten. Substraten kan värmas eller kylas med hjälp av organ 17 för uppvärmning och eller kylning av substrat, beroende på den önskade ytbehandlingen. Vid våxelströmsdrift och atmosfäriskt tryck år det ofta möjligt att behandla plast eller papperssubstrat även utan någon avsedd kylning av deras ytor. Apparaten i enlighet med den föreliggande uppfinningen kan användas för behandling av substrat med stora ytor. För detta ändamål skall antingen substrathållaren med substrat och/ eller det integrerade hälkatodsystemet ' vara rörligt i förhållande till varandra.

Behandlingen av gas i hålkatodurladdningsplasmat och påföljande ytbe- handling av substrat kan förstärkas genom ett magnetfält.

Med hänvisning till Fig. 2 visar en schematisk figur exempel på integrerade hålkatodsystem 22 innefattande olika lämpliga geometrier för hålkatoder 2 för behandling av gas. Fig. 2(a) visar ett cylindrisk system med en grupp av cylindriska hålkatoder. Fig. 2(b) visar ett rektangulärt system med rektangulära hålkatoder. Fig. 2(c) visar det cylindriska systemet med en grupp av parallella linjära hålkatoder. Fig. 2(d) visar ett rektangulärt system med parallella rektangulära hålkatoder. Fig. 2(e) är ett cylindriskt system med koncentriska hålkatoder, Fig. 2(f) är ett cylindriskt system med en insatt struktur gjort av plan metallfolie och lindad metallfolie placerade ovanpå varandra och rullade till en cylinderform och slutligen är Fig. 2(g) ett system med hexagonala hålkatoder.

Med hänvisning till Fig. 3 visar en schematisk ñgur exempel på samman- sättning av det integrerade systemet med hålkatoder av plana blad 33, eller formade blad 34, eller galler 35 eller kombinationer av sådana komponenter.

Bladen och gallren skall tillverkas av elektriskt ledande eller halvledande material. Det finns emellertid möjligheter att använda endast ledande eller halvledande ytor, eller ledande blad och/ eller galler täckt av isolerande 516 336 /0 material (när växelströmstyp av generatorn 4 används). Även andra kombinationer kan vara önskvärda. t.ex. materialsammansättningar, olika material använda för individuella blad och / eller galler i sammansättningen av de integrerade hålkatodsystemet, etc. Önskade avstånd 12 mellan de motsatta innerväggarna av hålkatoderna justeras genom formning av dessa blad eller galler och/ eller genom yttre insatser 36 mellan bladen. insatserna kan också användas som sidoavslutningar för de linjära hålkatoderna.

Med hänvisning till Fig. 4 kommer att beskrivas en utföringsform vilken är relaterad till apparaten i enlighet med den föreliggande uppfinningen, speciellt för behandling av substrat med stor yta. En schematisk figur visar ett tvärsnitt av-ett rektangulärt» integrerat system 22 med linjära hålkatoder sammansatta från individuella metallblad med yttre insatser, som visat i Fig. 3a. Bladens kanter kan förstärka urladdningens start vid höga gastryck, till exempel genom initiering av koronaurladdningar, vilka möjliggör initiering och underhåll av det tända hålkatodurladdningsplasmat över det integrerade hålkatodsystemets utlopp. Substratet 29 kan förflyttas i förhållande till systemet 22, eller vice versa. För att skydda ytbehandlingen genom den transformerade gasen 10 mot inverkan av en omgivande atmosfär kan systemet 22 förses med en skärrnning 37. Den andra yttre gasen 30 kan släppas in i denna skärmning.

Med hänvisning till Fig. 5 kommer att beskrivas en utföringsform, vilken är relaterad till apparaten i enlighet med den föreliggande uppfinningen, speciellt för behandling av ihåliga substrat, till exempel cylindrar, rör, pipor, etc. En schematisk figur visar ett tvärsnitt av det integrerade hålkatod- systemet 22 installerat inuti ett substrat 38 med ihålig geometri. De ledande bladen 33 som bildar hålkatoder 2 i det integrerade hålkatodsystemet är utformade i enlighet med substratets inre geometri. Till exempel kan en cylinder behandlas med det integrerade hålkatodsystemet bestående av cirkulära blad. Gaserna 1 och 7 fördelas av fördelaren 32 in i varje individuell hålkatod, dvs., mellan varje par av närliggande blad. Ett magnet- fält alstras genom magnetorgan 21 för att ytterligare förstärka hålkatod- 516 556 H urladdningsplasmat. I detta exempel kan magnetorganen utföras med elektromagnetiska spolar, vilka genererar magnetfält vinkelrätt mot bladen 33, vilket därmed förstärker elektronernas oscillationer mellan hålkatoder- nas motsatta väggar. Magnetfáltet kan även användas för lämplig rotation och / eller oscillationer av plasmat runt det integrerade hålkatodsystemet, speciell vid reducerade gastryck.

Med hänvisning till Fig. 6 kommer att beskrivas ännu en ytterligare utföringsform av apparaten i enlighet med den föreliggande uppfinningen, speciellt för behandling av ihåliga substrat. En schematisk figur visar det integrerade hålkatodsystemet med rektangulära blad 33 i fyra hålkatoder arrangerade i ett "kors" inuti substratet 38. Den flödande gasen 1 släppsin i hålkatoderna 2 genom gasfördelaren 32. Notera att det integrerade hålkatodsystemet kan innefatta ett antal rektangulära katoder arrangerade i en "stjärn"-geometri. Ett magnetfält kan genereras genom magnetorgan 21, till exempel genom permanentmagneter. För att säkerställa en jämn behandling av ytan kan substratet förflyttas i förhållande till hålkatod- systemet, eller vice versa.

Den uppfinningsmässiga apparaten för plasmabehandling av ytor, speciellt för speciellt för funktionalisering, aktivering, disinfektion, sterilisering, torkning, etsning eller rengöring av ytorna och aktiverad deposition av filmer kan linjärt skalas upp för behandling av substrat med mycket stora areor.

Till exempel kan en atrnosfärisk behandling av löpande plastväv utföras med en ädelgas (t.ex. neon, argon) aktiverad i en tänd hålkatodurladdning alstrad av ett integrerat hålkatodsystem tvärs över väven. Moduler med integrerade hålkatodsystem orda genom strukturering eller forinning av metallfolier, eller genom mikromekanikteknologi är lämpliga inte endast för plasmabe- handlig inuti cylindrar och rör, utan även för olika rektangulära och mer komplicerade ihåliga substrat. Ett oscillerande magnetfält genererat genom elektromagnetiska spolar eller genom rörliga permanentrnagneter kan användas för att styra fördelningen av plasmat över substratets yta.

Subatmosfärisk drift av apparaten i enlighet med den föreliggande 516 336 /2 uppfinningen kan vara fördelaktig för speciella filmdepositionssystem där en förstärkt sputtring och / eller förängning av katodmaterialet kan kombineras med de plasmakemiska processerna i den aktiverade gasen.

Det kommer att inses av fackmannen att olika modifikationer och ändringar kan göras i den föreliggande uppfinningen utan att avvika från dess andemening och omfattning, vilken definieras genom de bifogade patent- kraven.

Claims (8)

516 336 /3 PATENTKRAV

1. Apparat för plasmabehandling av ytor vid gastryck överstigande 100 Torr, innefattande en generator, organ för kylning eller uppvärmning, en substrathållare och substrat, kännetecknad av att ett integrerat hälkatodsystem (22) kopplat till ett organ (20) för kylning eller uppvärmning av en katod innefattar åtminstone två identiska hålkatoder (2) för behandling av flödande gas (1) i ett hålkatodur- laddningsplasma (3), varvid varje hålkatod har en längd (1 1), vilken är längre än ett avstånd (12) mellan motsatt vända innerväggar (8) och närliggande hålkatoder är tillräckligt nära varandra för att möjliggöra växelverkan av deras urladdningsplasma, en substrathållare (28) med substrat (29), kopplad till ett organ (17) för kylning eller uppvärmning av substrat, är installerat mot det integrerade hålkatodsystemet, varvid substraten vända mot det integrerade hålkatod- systemets utlopp är i kontakt med en transformerad gas (10), varjämte den transformerade gasen, som har behandlats i hålkatodurladdningsplasmat genom oscillerande elektroner (6) och genom växelverkan med innerväggar och våggämnen (9) växelverkar med substraten, en generator (4) är kopplad till det integrerade hålkatodsystemet och till en yttre källa (31) som förspänner substrathållaren med substrat och/ eller en motelektrod (5) och den flödande gasen kommer in i en gas- fördelare (32) installerad vid det integrerade hålkatodsystemet för erhållande av jämn fördelning av gas in i individuella hålkatoder.

2. Apparat enligt krav 1, kännetecknad av att den flödandegasen, som går in i det integrerade hålkatodsystemet blandas med en första yttre gas (7), vilken intensifierar plasmakemiska reaktioner.

3. Apparat enligt krav 2, kännetecknad av att en andra yttre gas (30) förs in mellan det integrerade hålkatodsystemet och substratet och växel- verkar med den transformerade gasen och substraten. 516 336 /ff

4. Apparat enligt krav 1 eller 3, kännetecknar! av att det integrerade systemet med hålkatoder utgör elektriskt ledande eller halvledande plana blad (33) eller formade blad (34), eller galler (35) eller kombinationer av sådana komponenter och att de önskade avstånden mellan hålkatodernas motsatta innerväggar justeras genom formning av dessa blad eller galler och/ eller genom yttre insatser (36).

5. Apparat enligt krav 4, kännetecknad av att den transformerade gasen som flödar från det integrerade systemet med hålkatoder är skårmad genom en skärmning (37) mot den omgivande atmosfären.

6. Apparat enligt krav 5, kännetecknad av att det integrerade hålkatodsystemet är installerat inuti ett substrat med ihålig geometri (38) och de ledande bladen som utgör hålkatoder i det integrerade hålkatod- systemet är formade i enlighet med substratens inre form.

7. Apparat enligt krav 6, kännetecknad av att ett magnetfält genereras genom magnetorgan (21) för att ytterligare förstärka hålkatod- urladdningsplasmat.

8. Apparat enligt krav 7, kännetecknad av att substrathållaren med substrat och det integrerade hålkatodsystemet är rörliga i förhållande till varandra.