[发明专利]等离子体镀膜装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种镀膜装置，特别是指一种等离子体镀膜装置。

背景技术

进入二十世纪八十年代，人们开始把过去用于热核聚变研究和军事高技术武器研究的强流脉冲加速器和同轴等离子枪等所产生的脉冲大功率粒子束和等离子体束用于材料表面改性和制膜研究。镀膜沉积技术很多，常用的镀膜沉积技术有物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。CVD工艺需要在高温下进行，并使用特殊前驱体来降低反应温度，因此耗能高、环境污染严重；PVD工艺对环境友好，适合沉积三元和多元亚稳定薄膜，沉积温度低，不会降低基体硬度，但是存在薄膜与基体结合力不够理想以及沉积速率低等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种等离子体镀膜装置。

为了解决上述问题，本发明采取以下技术方案：

一种等离子体镀膜装置，包括真空系统、传动系统、脉冲电磁阀进气系统、同轴等离子体枪系统和充放电系统；

所述真空系统包括真空室和抽真空装置，所述抽真空装置与所述真空室连通，在真空室上对应设有阀门；

所述传动系统包括样品台和使样品台转动的传动装置，所述样品台放置样品，所述传动装置可使样品台进行横向两维的平移和高度的调整；

所述同轴等离子体枪系统包括同轴设置的内电极和外电极以及工程陶瓷绝缘套，内电极和外电极之间存有间隙；

所述充放电系统包括直流脉冲电源、充放电元件以及控制系统；

所述同轴等离子体枪系统部分位于所述真空室内，其位于所述真空室内的端部开口，使内电极和外电极之间的间隙与所述真空室连通，所述样品台位于真空室内，脉冲电磁阀进气系统与所述内电极电连接，所述工程陶瓷绝缘套套在脉冲电磁阀进气系统与所述内电极连接的线路外，并在该工程陶瓷绝缘套上开设有充氮气口，所述内电极与所述脉冲电磁阀进气系统连接的端部设有进气孔，所述进气孔通过进气通道连通内电极和外电极之间的间隙，所述进气通道与所述内电极和外电极之间的间隙连通，所述直流脉冲电源连接所述充放电元件为其充电，所述充放电元件分别电连接所述内电极和外电极，并为其充放电，所述控制系统与所述直流脉冲电源连接控制其为所述充放电元件充电和放电。

优选的，所述抽真空装置包括涡轮分子泵、机械泵，所述涡轮分子泵与水冷系统连接，水冷系统为所述涡轮分子泵提供循环水，并控制温升。

进一步地，还包括等离子体诊断系统，所述等离子体诊断系统的Langmuir探针位于所述真空室内，用于检测等离子体的电压、温度和密度。

优选的，所述脉冲电磁阀进气系统包括串联的电容器，开关和脉冲电磁阀，所述脉冲电磁阀和所述内电极电连接。

进一步地，所述真空系统还包括一复合型真空计，所述复合型真空计位于所述真空室内。

优选的，所述真空室上的阀门为闸板阀。

优选的，所述充放电系统位于一个充放电控制柜内。

本发明的有益效果为：本发明通过等离子体镀膜装置对材料表面进行改性、镀膜，能很好地解决PVD薄膜与基体结合力不够理想以及沉积速率低以及CVD必须高温下进行，耗能高、环境污染严重的问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

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。

参照图1，一种等离子体镀膜装置，包括真空系统1、传动系统2、脉冲电磁阀进气系统3、同轴等离子体枪系统4和充放电系统5；

所述真空系统1包括真空室10和抽真空装置11，所述抽真空装置11与所述真空室10连通，在真空室10上对应设有阀门；

所述传动系统2包括样品台20和使样品台转动的传动装置21，所述样品台20放置样品23，所述传动装置21可使样品台20进行横向两维的平移和高度的调整；

所述同轴等离子体枪系统4包括同轴设置的内电极40和外电极41以及工程陶瓷绝缘套42，内电极40和外电极41之间存有间隙；

所述充放电系统5包括直流脉冲电源50、充放电元件51以及控制系统52；