[实用新型]一种激光诱导等离子体直写加工头

摘要

本实用新型提供了一种激光诱导等离子体直写加工头，包括直写沉积加工头、基片、工作台、激光发射模块、吹气模块和多自由度运动模块，基片设置在工作台上，激光发射模块用于发射聚焦激光束；吹气模块用于向直写沉积加工头内吹气；多自由度运动模块用于提供二维或三维运动；直写沉积加工头呈筒形中空结构；内部空腔为真空腔，第一端部上设置有靶材，第二端部设置有激光入射窗；侧壁上设置有气体吹入口，另一侧设置有锥形喷嘴。本实用新型通过滤网、电/磁场等实现对等离子体的筛选，并通过高温锥形喷嘴实现等离子体的聚焦喷射，结合直写喷嘴与基板的相对运动，可实现图形化薄膜涂层的直接制备。

主权项

一种激光诱导等离子体直写加工头，其特征在于，包括直写沉积加工头(1)、基片(2)、工作台(3)、激光发射模块(4)、吹气模块和多自由度运动模块，所述基片(2)设置在工作台(3)上，所述激光发射模块(4)用于发射聚焦激光束；所述吹气模块用于向直写沉积加工头(1)内吹气；所述多自由度运动模块用于提供二维或三维运动，使直写沉积加工头(1)与工作台(3)发生相对运动；所述直写沉积加工头(1)呈筒形中空结构；所述直写沉积加工头(1)的筒形内部空腔为真空腔，所述真空腔具有两个端部，分别为第一端部和第二端部；第一端部上设置有可旋转的靶材安装座(13)，靶材安装座(13)上沿圆周方向均匀设置有多个圆形安装孔，多个圆形安装孔的圆心位于同一圆周上；多个圆形安装孔的中心轴线与靶材安装座(13)的中心轴线平行；多个靶材(5)分别固定安装在多个圆形安装孔上，其安装方位使得所述多个靶材(5)的中心轴线，以及靶材安装座(13)的中心轴线均相互平行；直写沉积加工头(1)的第二端部设置有一激光入射窗(6)；所述直写沉积加工头(1)筒形内部空腔的侧壁上设置有一气体吹入口(7)，另一侧与气体吹入口(7)相对的位置设置有一锥形喷嘴(8)，所述锥形喷嘴(8)带有加热元件(14)；所述直写沉积加工头(1)筒形内部空腔内设置有过滤网(12)；所述过滤网(12)设置在靶材(5)与等离子体汇聚区域之间，在靶材(5)与等离子体汇聚区域之间设置有电场和/或磁场。