[发明专利]一种紧凑高效的准扩散弧冷阴极弧源

权利要求书

1.一种紧凑高效的准扩散弧冷阴极弧源，其特征在于：所述紧凑高效的准扩散弧冷阴极弧源设有二极径向旋转磁场发生装置、聚焦导引磁场发生装置、靶材、靶材底座、靶材底座屏蔽罩、法兰套、法兰套屏蔽罩、靶材底盘、永久磁体装置、引弧装置；靶材、靶材底座、靶材底座屏蔽罩、靶材底盘和永久磁体装置形成弧源头；法兰套、法兰套绝缘套、二极径向旋转磁场发生装置、轴向聚焦导引磁场发生装置、同轴聚焦磁场磁轭和法兰套屏蔽罩形成控制磁场组；弧源头通过靶材底盘与法兰套底部进行连接，形成整体弧源结构，通过法兰套前部的法兰盘与炉体进行连接；

法兰套的外侧设有法兰套绝缘套，法兰套绝缘套的外侧设有二极旋转横向磁场发生装置、轴向聚焦导引磁场发生装置、同轴聚焦磁场磁轭；法兰套中设有法兰套冷却水通道，法兰套底部开有与冷却水通道相通的法兰套出水口、法兰套进水口，法兰套冷却水通道的一端设置环形法兰盘，法兰盘边缘开有法兰连接孔；

靶材通过连接螺纹安装于靶材底座上，二极径向旋转磁场发生装置、聚焦导引磁场发生装置围套在法兰套外，与靶材同轴放置，与法兰套之间通过绝缘套保护；二极径向旋转磁场发生装置放置于靶材周围，其中心高于靶材表面，位置可移动；聚焦导引磁场发生装置放置于二极径向旋转磁场发生装置前端，底部安装同轴聚焦磁场磁轭，二极径向旋转磁场发生装置内侧开有槽隙；法兰套外围设置法兰套屏蔽罩，通过法兰套屏蔽罩对内部的磁场发生装置进行保护；靶材底座底盘嵌套在靶材底座外，通过绝缘套进行密封保护，永久磁体装置安装在靶材底座内部空心位置，与靶材底座底部通过螺纹连接，靶材底座外围设置靶材底座屏蔽罩，通过靶材底座屏蔽罩对内部进行保护；靶材底座中设有靶材底座冷却水通道，靶材底座冷却水通道分别与靶材底座进水口、靶材底座出水口相通；靶材底座底盘靠近靶材底座位置开一引弧装置安装孔，引弧装置设置于引弧装置安装孔中，引弧装置的一端与靶材相对应；靶材底座底盘周边开有靶材底座底盘连接孔，靶材底座底盘通过靶材底座底盘连接孔与法兰套连接。

2.按照权利要求1所述的紧凑高效的准扩散弧冷阴极弧源，其特征在于：二极径向旋转磁场发生装置，由多磁极铁芯骨架及漆包线绕组组成，铁芯由厚0.35-0.5mm的环形硅钢片叠压而成，铁芯内圆开有嵌放绕组线圈的槽，槽形有开口、半开口或半闭口形式，槽数有24、36、48、54或72，铁芯内径按法兰套尺寸选择，大于法兰套外径，铁芯外径根据标准选择，通过绝缘套围套在法兰套上；硅钢片的表面涂有耐高压绝缘漆，铁芯材料采用冷轧或热轧硅钢或者采用非晶导磁材料。

3.按照权利要求2所述的紧凑高效的准扩散弧冷阴极弧源，其特征在于：二极径向旋转磁场发生装置的漆包线绕组线圈采用聚氨酯漆包铜线或者铝线绕制，按二极磁场规律连接成对称的三相绕制；绕组的连接方式有单层、双层或单双层混合，绕组端部的接线方式采用叠式或者波式，绕组的端部形状采用链式、交叉式、同心式或叠式；对于36槽以上磁极铁芯的绕组采用倍极比正规分布、△/2Y接法的双速绕组；每相由2个六联组构成，2极为60相带显极布线，两相之间极性相反；将其中一半线圈组反向获得120相带的4极绕组，即4极时所有线圈极性相同，并用一路△形连接；绕组引出线为6根、三相中间抽头的端线2U、2V、2W空置不接，电源从4U、4V、4W进入，产生二极径向磁场；

二极径向旋转磁场发生装置的漆包线绕组采用相位差为120°的三相变频正弦交流电源激励，电流频率和电压单独调节，电压范围为0-380V，频率范围为10-500Hz，通过电压调节二极径向旋转磁场的强度，通过电流频率调节二极径向旋转磁场的旋转速度。

4.按照权利要求1所述的紧凑高效的准扩散弧冷阴极弧源，其特征在于：聚焦导引磁场发生装置，由漆包线绕制的电磁线圈组成，电磁线圈内外通过绝缘保护，聚焦导引磁场线圈通过法兰套绝缘套与法兰套绝缘保护，放置于二极径向旋转磁场发生装置前段，其底部连接一个环形铁芯磁轭；聚焦导引磁场发生装置中的线圈通直流电，通过电流大小调节聚焦导引磁场强度。