[实用新型]提高靶材利用率的水冷式电弧蒸发组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种离子镀膜装置的水冷电弧蒸发组件技术领域。

背景技术

电弧离子镀膜技术是现代材料表面技术中的一个重要组成部分。电弧蒸发组件中贵金属靶材则是个消耗件，所以靶材的利用率是电弧蒸发组件性能优劣的一个重要指标。

目前，国内电弧离子镀装置电弧蒸发组件中：1.需在靶材一端打孔加工与组件连接的大直径内螺纹，由于内螺纹的存在降低了靶材利用率；2.靶材冷却水进水没有直接引射到靶材上，导致靶材冷却效率降低；3.没有靶材消耗后的顶推补偿机构，导致靶材消耗后引弧杆与靶面距离增大且调整困难；4.靶面的磁场强度调节范围较小。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的缺陷而提供的一种直冷式电弧蒸发组件。通过改进水冷电弧蒸发组件结构，来有效解决靶材利用率低、靶材消耗后的顶推补偿和靶材在电弧放电中的充分冷却和靶材表面磁场强度的调节。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

提高靶材利用率的水冷式电弧蒸发组件，包括靶材和磁环调节杆以及磁环，磁环固定在磁环调节杆上，磁环调节杆内有供冷却水通过的中空结构，磁环的前端是靶材；螺纹法兰和靶材伸缩套用螺纹连接并用定位螺钉定位，将弹性卡圈套入靶材的凹槽中然后将卡套螺母套在弹性卡圈上与螺纹法兰相连接；靶材与靶材伸缩套之间通过橡胶密封圈密封；调节螺母与固定螺纹座的啮合连接；磁环调节杆的中空结构分别与出水嘴和进水管相通；出水嘴与磁环调节杆之间设有冷却水端盖；且出水嘴与磁环调节杆之间通过橡胶密封圈密封；密封圈压板通过内六角螺钉固定在冷却水端盖上；且密封圈压板和冷却水端盖之间通过V型密封圈密封。

磁环调节杆与磁环活动配合连接。

靶材设有的凹槽，凹槽中的卡簧和螺纹卡套将靶材与螺纹法兰连接；而螺纹法兰和螺纹伸缩套采用螺纹副和定位螺钉连接；靶材和螺纹伸缩套之间通过橡胶密封圈密封。

本实用新型具有的有益效果是：卡套螺母、弹性卡簧、靶材、定位螺钉、橡胶密封圈、隔离板（靶材快要烧蚀穿的时候才用）和靶材伸缩套形成的连接方式，省却了在靶材上加工大直径螺纹（螺纹约占靶材厚度的30%左右）的弊端，提高了靶材利用率；另外，在靶材蒸发消耗到较薄时，装上隔离板后，还可使靶材的蒸发烧蚀达到贯通，充分提高了靶材利用率；冷却水通过空心进水及磁环调节杆直接喷射到靶材上，提高了靶材的冷却效率；推拉磁环调节杆可以修正靶材表面的磁场强度，保证靶材烧蚀蒸发均匀进行；通过旋转调节螺母与固定螺纹座的啮合长度来调整材伸缩套以保证靶材表面与引弧杆保持一定的距离，便于引弧的稳定进行。固定螺纹座通过绝缘套、绝缘套保持了法兰盘和靶材伸缩套之间的绝缘。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1.靶材；2.卡套螺母；3.弹性卡圈；4.螺纹法兰；5.定位螺钉；6.密封圈；7.石英套管；8.橡胶密封圈；9.绝缘套；10.六角螺钉；11.绝缘套；12.固定螺纹座；13.靶材伸缩套；14.调节螺母；15.冷却水端盖；16.出水嘴；17.橡胶密封圈；18.内六角螺钉；19.密封圈压板；20.V型密封圈；21.靶电源接线柱；22.进水及磁环调节杆；23.磁环；24.气动（电磁）引弧组件；25.隔离板；26.辅助阳极板；27法兰盘。

具体实施方式

螺纹法兰4和靶材伸缩套13用螺纹连接并用定位螺钉5定位，将弹性卡圈3套入靶材1的凹槽中然后将卡套螺母2套在弹性卡圈3上与螺纹法兰4相连接；靶材1与靶材伸缩套13之间密封由橡胶密封圈6来完成；靶材消耗后的补偿可通过旋转调节螺母14来调节它与固定螺纹座12的啮合长度进行调节；磁环23固定在进水及磁环调节杆22上，冷却水通过中空的进水及磁环调节杆22和磁环23直接喷射到靶材1上对其进行冷却；冷却水通过出水嘴16排出；冷却水端盖15、橡胶密封圈17、内六角螺钉18、密封圈压板19和V型密封圈20形成了密闭的冷却出水腔，可对组件进行充分冷却；靶材1蒸发面磁场强度则可通过推拉进水及磁环调节杆22来移动磁环23与靶材1蒸发端面之间的距离来实现。

采用卡套法兰连接，螺纹卡套2利用套在靶材1凹槽中的卡簧3将靶材1与螺纹法兰4连接，而螺纹法兰4和螺纹伸缩套13采用螺纹副和定位螺钉5连接。靶材1和螺纹伸缩套13之间的密封则由橡胶密封圈5来完成。

磁场调节，空心磁环23固定在同样是空心的进水及磁环调节杆22上，通过推拉移动调节杆22来调节磁环23与靶面的位置来实现靶材1表面的磁场强度，使得不同靶材的放电更稳定。