SU1123313A1 - Электродуговой испаритель - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ИСПАРИТЕЛЬ, содержащий прот женный расходуемый катод с токоподводом и поджигающий Электрод, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  коэффициента использовани  материала катода , он снабжен коаксиально расположенными защитным экраном, выполненным из материала с критическим током горени  дуги, больщим критического тока материала расходуемого катода, и магнитным экраном, вьтолненным из магнитом гкого материала со сквозной продольной прорезью, обращенной в сторону защитного экрана, охватывающего магнитный экран, причем токоподвод катода размещен по оси испарител  внутри магнитного экрана, а его электрический контакт с катодом выполнен § со стороны, противоположной месту ввода токоподвода. (Л

Description

11 . Изобретение относитс  к области нанесени  тонких пленок и покрытий в вакууме и может найти применение в машиностроении дл  получени  защитных покрытий, в микроэлектронике дл  получени  тонкопленочных слоев, в вакуумной технике дл  получени  геттерных покрытий в выеоковакуумных насосах и других област х науки и техники . Известен электродуговой испарит ль , в котором испарение материала катода ос пцествл етс  сильноточной вакуумной дугой, гор щей в парах испар емого материала при давлении ниже 1 Па. Однако ввиду небольших размеров эродируемой поверхности катода в системах с прот женной поверхностью напылени  необходимо использовать большое количество точечньк испарителей и, соответственно, такое же количество блоков питани . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  электродуговой испаритель, площадь эродируемой поверхности которого сравнима с площадью обрабатываемой поверхности содержащий прот женный расходуемый катод и поджигающий электрод. Недостатком известного устройства  вл етс  низкий коэффициент использовани  материала катода, обусловленный неравномерностью эррозии материала катода стабилизированными катодными п тнами дугового разр да, Цель изобретени  - увеличение коэффициента использовани  материала катода. Цель достигаетс  тем, что электродуговой испаритель, содержащий прот  женный расходуемый катод с- токрподво дом и поджигающий электрод, снабжен коаксиально расположенными защитным экраном, выполненным из материала с критическим током горени  дуги, больщим критического тока материала расходуемого катода, и магнитным экраном , вьшолненным из магнитом гкого материала со сквозной продольной про резью, обращенной в сторону, защитног экрана, охватывающего магнитный экран , причем токоподвод катода размещен по оси испарител  внутри магнитного экрана, а его электрический кон такт с катодом выполнен со стороны, противоположной месту ввода токоподвода . На фиг.1 изображен предложенный испаритель, продольное сечение; на фиг.2 - то же, поперечное сечение. Испаритель состоит из корпуса 1, на котором закреплен расходуемьш катод 2, защитного экрана 3, ограничивающего зону испарени , токоподвода Д, изолированного от корпуса с помощью изол тора 5 и закрытого экраном 6 из магнитом гкого материала со сквозной продольной ррорезью 7 электростатического экрана 8, наход щегос  под плавающим потенциалом и отделенного от испарител  изол тором 9, и поджигающего электрода 10. Защитный экран 3 вьшолнен из материала с критическим током, горени  дуги., большим критического тока материала расходуемого катода. Электродуговой испаритель работает следующим образом. При подаче импульса высокого напр жени  на поджигающий электрод 10 возбуждаетс  дуговой разр д в парах расходуемого катода 2 (анод на чертеже не показан). Катодные п тна вакуумной дуги, перемещающиес  по поверхности катода,  вл ютс  источниками паров материала покрыти , осаждаемого на поверхности напылени , например водоохлаждаемом прот женном цилиндрическом корпусе высоковакуумного насоса . Дл  исключени  движени  катодных п тен к месту подвода тока, вызванного взаимодействием магнитного пол  токоподвода А с магнитным полем дугового разр да, токоподвод проходит в полости корпуса 1 испарител  и экранируетс  экраном 6 с продольной прорезью 7. Причем на поверхности расходуемого катода должно обеспечиватьс  соотношение 2Н., Н-,, где И, - тангенциальна  составл юща  напр женности магнитного пол  к поверхности испар емого катода, вызванна  г:током токоподвода, проход щего в полости корпуса; Н-, - тангенциальна  составл юща  напр женности магнитного пол  к поверхности испар емого катода, вызванна  током, проход щим по испар емому катоду. Указанное равенство результирующих магнитных полей обеспечиваетс  размером сквозной продольной прорези 7 и подбираетс  экспериментально. При этом 3, в любой точке зоны испарени  тангенциальна  составл юща  магнитного пол  к испар емой поверхности Н-, от тока в токоподводе компенсируетс  тангенциальной составл ющей магнитного пол  к испар емой поверхности H-j от тока по катоду, т.е. у катодных п тен нет физически выделенного направлени  и они хаотически перемещаютс  по испар емому катоду, вызыва  его равномерное испарение, что повышает козффициент использовани  материала катода и, соответственно, срок службы. За-щитньп экран 3, выполненный из материала с критическ11М током горени  дуги , значительно большим, чем критический ток дуги испар емого катода, делает невозможным выход на него катодных п тен, т.е. ограничивает зону испарени  катода. Ограничение горени  разр да в продольном направлении 13 . А осуществл етс  электростатическими экранами 8, наход щи-мис  под плавающим потенциалом. Повышение надежности работы поджигающего устройства обеспечиваетс  уводом катодных п тен, возникакщих при поджиге дуги от поджигающего электрода силой, обусловленной взаимодействием тангенциальных составл ющих магнитного пол  к испар емой поверхности от токов токоподвода, тока по катоду и тока дугового разр да. Предложенна  конструкци  электродугового испарител  обеспечивает высокую эффективность использовани  материала катода, так, например коэффициент использовани  материала катода стержневого испарител  длиной 1 м и диаметром 0,05 м составл ет пор дка 90%.

Фиг.

г

ц

.г

Claims (1)

1. ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ИСПАРИТЕЛЬ, содержащий протяженный расходуемый катод с токоподводом и поджигающий ‘электрод, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффи циента использования материала катода, он снабжен коаксиально расположенными защитным экраном, выполненным из материала с критическим током горения дуги, большим критического тока материала расходуемого катода, и магнитным экраном, выполненным из магнитомягкого материала со сквозной продольной прорезью, обращенной в сторону защитного экрана, охватывающего магнитный экран, причем токоподвод катода размещен по оси испарителя внутри магнитного экрана, а его электрический контакт с катодом выполнен со стороны, противоположной месту ввода токоподвода.

   N0 00 00 оо