SU1304435A1 - Электродуговой испаритель провод щих материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано, например при разработке геттерно-ионных насосов в качестве испарител  геттерных материалов. Цель изобретени  - г'прощение конструкции и повьпиение надежности ее работы. Катодные п тна дуги локализуютс  посто нным магнитом 2 и вращаютс  вокруг оси по бо1^овой поверхности катода (К) 1. При питании электромагнитной катушки'(ЭК)7 переменным напр же-

Description

К источнику

(Л

нием проекци  максимума магнитной индукции совершает колебани  между точками Л и А К 1, Амплитуда колебаний пропорциональна количеству ампервитков катушки. Перемещение катодных п тен зависит от частоты питающего переменного тока. Оптимальный диапазон изменени  частоты регулируетс  в интервале 10 кГц. Наиболее равномерное распыление

.катода происходит при питании ЭК 7 переменным током с пилообразной Згзвисимостью силы тока от времени. Замена коммутирующего устройства, управл ющего изменением магнитной индукции над поверхностью К 15 на ЭК 7 значительно упрощает электродуговой испаритель и, тем самым, повышает надежность его работы . 2-ил.

I . .

Изобретение касаетс  нанесени  покрытий в вакууме и может найти применение в вакуумной технике, в частности при разработке геттерно-ионных насосов в качестве испарител  геттерных материалов.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции испарител  и повышение надежности его работы.

На фиг. 1 изображена схема предлатаемого испарител ; на фиг. 2 график зависимости изменени  амплитуды осевого перемешени  катодных п тен в зависимости от частоты переменного .тока, питающего катушку (5 амплитуда -осевого перемещени  катодных п тен, U - амплийуда осевого перемещени  максимума магнитной индукции ) .

Электродуговой испаритель провод и|их материалов состоит из полого цилиндрического катода 1, посто нного магнита (электромагнита) 2, размещенного соосно в полости катода, трубы 3 раздел ющей магнитную систему, наход щуюс  при атмосферном давлении9 и к.атод, наход щийс  в вакууме, изол торов 4, изолирующих катод от разД (глительной трубы, поджигающего электрода 5, экранов 6j наход щихс  под плавающим потенциалом, и электромагнитной катушки 7, подключенной к источнику 8 переменного тока.

Испаритель работает следующим образом.

При возбуждении дугового разр да ме;жду расходуемым катодом t. и стенKai fH вакуумной камеры с помощью поджигающего электрода катодные п ;тна дуги локализуютс  пол вершиной арочного магнитного пол  создаваемого

над рабочей поверхностью катода посто нным магнитом 2, и вращаютс  вокруг оси по -боковой поверхности цилиндрического катода. При пропускаНИИ через электромагнитную катушку 7 тока от источника 8 переменного .напр/ жени  с регулируемой частотой на поверхности катода возбуждаетс  переменное магнитное пола В, которое периодически смещает максимум, магнитной индукции на поверхности катода вдоль оси. До включени  электромагнитной катушки проекци  максимума магнитной индукции находитс  в области точки А , при включенной катушке 7 за положительный полупериод пропускаемого по ней тока указанна  проекци  находитс  в области точки А и возвращаетс  обратно в область точки А , а. в течение отри .цательного полупериода пропускаемого по катушке тока она перемещаетс  в область точки А и оп ть возвращаес  в область точки А . Это происходит в результате векторного сложени  магнитных полей посто нного маг- -vf

нита Б и электромагнитной катушки В Таким образом при питании электромагнитной катушки 7 переменнь&1 напр жением проекци  максимума магнитной индукции совершает колебани  между точками А и А , Амплитуда колебани пропорциональна количеству ампервитков катушки.

При питании катушки 7 переменным напр жением поведение катодных п тен дуги зависит от. частоты питающего переменного тока. При частоте переменного тока меньше 7 Гц катодные п тна перемещаютс  строго в с оют31 ветствии с перемещени ми максимума магнитной индукции над поверхностью катода (совершают колебани  в осевом направлении между област ми А и А одновременно враща сь вокруг оси). При f Т Гц поведение катодных п тен дуги качественно измен етс  - катодные п тна не следуют за перемещением максимума магнитной индукции, а хаосевом напотически перемещаютс  в област ми А и А равлении между .i7inn п п , одновременно враща сь вокруг оси катода . При дальнейшем увеличении частоты зона хаотического движени  п тем в осевом направлении сужаетс  и при f 10 кГц они практически не реагируют на колебани  максимума.

магнитной индукции, локализу сь в области А (фиг, 2). Когда возникает необходимость испарени  материала катода по заданному закону, надо, чтобы частота переменного тока, питающего катушку была меньше 7 Гц, и задавалс  соответствующий -закон изменени  силы тока. Когда такой необходимости нет, то целесообразно использовать промышленную частоту f 50 Гц. Экспериментально подбира  величину тока, пропускаемого по электромагнитной катушке, можно легко осуществл ть равномерное испарение материала катода.

При пропускании через электромагнитную катушку переменного тока с синусоидальной зависимостью силы ток 6t времени катодные п тна совершают в ofceBoM направлении синусоидальные колебани , задержива сь на кра х катода несколько больше времени, чем в его середине - в результате распыление катода на кра х происходит более интенсивно. Наиболее равномерФормула изобретени 

Электродуговой испаритель провод ш:их материалов, содержащий полый цилиндрический катод,. поджигающей электрод и систему стабилизации разр да в виде расположенного соосно катоду посто нного магнита, размещенного в центральной части полости катода, и источник питани , о тличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повышени  надежности работы испарител , он снабжен электромагнитной катушкой и дополнительным источником переменного напр жени , причем электромагнитна  катушка размещена соосно цнлиндрическому катоду на рассто нии d мезеду центрам катушки и катода, удовлетвор ющем вьфажению h/2«id 2h где h - ширина катода(м), и подключена к источнику переменного напр жени  с диапазоном изменени  частоты f, регулируемой в интервйле Оif 6.10 кГц. 5 нов распыление катода происходит при питании катушки переменнь м током с пилообразной зависимостью силы тока от времени. В.этом случае в любой области на поверхности катода катодные п тна задерж 1ваютс  одинаковое врем  и распыление катода происходит равномерно. Предлагаемый электродуговой испаритель позвол ет упростить конструкцию испарител  с магнитным управлением разр да за счет исключени  коммутирующего устройства, управл ющего изменением магнитной индукции над поверхностью катода и, тем самым, повысить надежность его работы.

JL f

US 1.3 2,5

Ю f,кrц

фиг. г