[实用新型]磁镜场真空电弧过滤器

说明书

技术领域

本实用新型属于真空离子镀膜设备中的器件，特别涉及一种磁镜场真空电弧过滤器。

背景技术

阴极电弧广泛应用于真空离子镀膜设备中，它沉积速度快，膜基结合力好。其缺点是颗粒粗大，并伴有微团状液滴组相，影响镀膜质量。另外，目前国内也有少量从俄罗斯进口的磁过滤器，其磁场设计成磁喷嘴结构，长度约200mm。该装置等离子夹带微粒团自较强场强的一端沿磁力线自由的扩散至另一端。其间粒子受电场力和磁力（洛伦兹力）作用，在运动中发生碰撞，粒团之间也有机会发生碰撞，击碎大的粒团，细化微粒。但是这种过滤装置的不足之处是等离子体从过滤器中按磁力线方向扩散自由通过，碰撞时空有限，过滤器长度偏小，细化与沉降效果不好，影响镀膜质量。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种将磁场线圈分为两部分，粒子得到充分的碰撞，使出口的粒子充分细化的磁镜场真空电弧过滤器。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：一种磁镜场真空电弧过滤器，包括过滤器壳体、磁过滤筒、等离子体约束区和等离子体逸出区，其特征在于在等离子体约束区左端的磁过滤筒与过滤器壳体之间装有磁镜线圈A，在等离子体约束区右端的磁过滤筒与过滤器壳体之间装有磁镜线圈B，磁镜线圈B装在等离子体逸出区的圆周上。

本实用新型的有益效果是：该实用新型粒子得到充分碰撞，液滴及非磁化粒团的沉降空间大，使出口的粒子得到充分细化，镀膜质量好。

附图说明

以下结合附图以实施例具体说明。

图1是磁镜场真空电弧过滤器的主视图。

图中：1-驱弧线圈；2-阴极电弧靶；3-磁镜线圈A；4-等离子体约束区；5-磁镜线圈B；6-等离子体逸出区；7-等离子体逸出管；8-磁过滤筒端盖；9-密封圈；10-法兰；11-过滤器壳体；12-磁过滤筒；13-出口。

具体实施方式

实施例，参照附图，一种磁镜场真空电弧过滤器，包括过滤器壳体11、磁过滤筒12、等离子体约束区4和等离子体逸出区6，其特征在于在等离子体约束区4左端的磁过滤筒12与过滤器壳体11之间装有磁镜线圈A3，在等离子体约束区4右端的磁过滤筒12与过滤器壳体11之间装有磁镜线圈B5，磁镜线圈B5装在等离子体逸出区6的圆周上。在磁过滤筒12的右端头装有磁过滤筒端盖8，磁过滤筒端盖8上装密封圈9，磁过滤筒端盖8的右端固定有等离子体逸出管7，等离子体逸出管7内设出口13；在过滤器壳体11、磁镜线圈B5的右端和磁过滤筒端盖8的外圆上装有法兰10；在磁镜线圈A3左端的磁过滤筒12和过滤器壳体11之间装有驱弧线圈1；在磁过滤筒12左端内腔中心装有阴极电弧靶2。

该实用新型的原理是：它是将磁场线圈分为磁镜线圈A3和磁镜线圈B5两部分，这两部分磁场方向相同，大小相等或根据需要设计略呈不同，从而形成磁镜场。由阴极电弧靶2发出的等离子体被捕捉在两逐渐升高的磁场区域（磁镜），形成对等离子体的磁约束。在磁镜约束场内，粒子得到充分的碰撞，粒子将只因碰撞散射而进入逸出锥时，粒子才会逸出散失，保证了场内的充分碰撞。结构设计保证了合理的磁镜场结构尺寸和形状，两个磁场线圈的空间维度尺寸考虑了等离子体进入逸出锥后仍有足够长的磁通道对等离子体聚焦，保证此种结构等离子体的能量集束优势。加长磁过滤筒12还提供了特大液滴及非磁化粒团的沉降空间，使等离子体逸出管7的出口13粒子得到充分细化。实践证明，大颗粒过滤效果达30~40％，膜基结合力为90~100N。膜厚达到0.8um时没有发瞢现象。