Вакуумно-дуговий випарник металу

1. Вакуумно-дуговий випарник для нанесення покриття на внутрішню поверхню виробів, що складається з вакуумної камери, анода, який може бути часткою вакуумної камери, катода, який коаксіально розташований в об'ємі анода, джерела живлення дугового розряду, ініціатора дугового розряду, магнітної системи для керування положенням катодної плями на робочій поверхні катода, яка складається з магнітної котушки, джерела електричного струму для її живлення та осердя, на якому розташовується катод, який відрізняється тим, що магнітна система для керування катодною плямою на робочій поверхні катода складається з A 1 3 71520 4 що забезпечує значне підвищення коефіцієнту зовнішнього магнітопровода, що протилежний кавикористання матеріалу катода. тоду; Ціллю, яка досягається в технічному рішенні, 8. полюси коаксіальних магнітів, суміжні з нещо заявляється як припущений винахід, є отриробочою поверхнею катода, встановлюються немання можливості регулювання форми струменя рухомо відносно неї; розпилених частинок (плазми) в діапазоні від 9. зовнішній і внутрішній плюси магнітної сисструменя зі значним кутом розходження, до його теми об'єднуються магнітопроводами; фокусування на обмеженій поверхні. Передумо10. на зовнішньому й внутрішньому магнітовами досягнення поставленої мети є наступні влапроводах установлюються окремі магнітні котушки; стивості вакуумно-дугового розряду: 11. співвідношення токів у магнітних котушках - заряджені частинки розпиленого матеріалу, може регулюватись. що генеруються вакуумною дугою, залишають Таким чином, технічне рішення, що заявляєтьробочу поверхню катода в напрямку нормальному ся, відповідає критерію «новітності». до неї; Суть припущеного винаходу пояснюється кре- у процесі функціювання випарювача, форма сленнями, де на фіг.1 приведено конструктивну робочої поверхні катода формується таким чином, схему вакуумно-дугового випарювача, відповідно що магнітні силові лінії завжди нормальні до неї. до пункту 1 формули винаходу. Короткий циліндТаким чином, при можливості регулювання ричний патрубок 2, який являється анодом вакууформи магнітного поля біля робочої поверхні камно-дугового випарювача, одним кінцем пристикотода, з'являється можливість фокусування струваний до вакуумної камери. На протилежному кінці меню розпилених частинок. аноду, ізольовано від нього, змонтовано катод 3. В вакуумно-дуговому випарювачі, що заявляМіж катодом і анодом, який являється частиною ється, ціль винаходу досягається тим, що його вакуумної камери і знаходиться під потенціалом конструкція складається з пристрою для ініціюванземлі, вмикається джерело живлення дугового ня дугового розряду, анода у вигляді короткої цирозряду. Катод обладнано системами водяного ліндричної труби, розташованого співосно з аноохолодження й ініціювання дугового розряду. Піддом, водоохолоджуваного катода і коаксіальної палюючий електрод 1 системи ініціювання, монтумагнітної системи, яка складається з двох коаксіається на боковій поверхні катода. Коаксіальна мальних магнітів, різнойменні полюси яких суміжні з гнітна система, для формування плазмового неробочою поверхнею катода. Зовнішній контур струменю, складається з двох магнітів. Магніти перетину полюса зовнішнього магніту повторює можуть бути як постійними, так і електромагнітами. форму й розмір перетину неробочої поверхні каПолюс зовнішнього магніту по формі повторює тода, а поперечний розмір полюса складає не бізовнішній контур неробочої поверхні катода і його льше 10% від його діаметра. Внутрішній магніт має ширина дорівнює приблизно 10% поперечного можливість переміщення вздовж осі системи і розміру катода. Центральний магніт розташований найближча відстань між полюсами повинна бути на осі катода і має таку форму, що найменший не меншою за діаметр центрального полюса. Зовзазор між магнітами не перевищує його поперечнішній магніт може бути виконаний у вигляді трубного розміру. Полюси магнітів, суміжні з неробочатого магнітопровода, один кінець якого суміжний чою поверхнею катода, мають протилежне зназ неробочою поверхнею катода, а на протилежночення. Центральний магніт закріплено на стрижні, му кінці встановлюється магнітна котушка. Полюси протилежний кінець якого виведено за межі вакуукоаксіальних магнітів, суміжні з неробочою повермної камери і він забезпечує переміщення магніту хнею катода, може бути виконано нерухомими вздовж осі випарювача. На фіг.2 приведено варівідносно катода. В такому разі, вони з'єднуються ант конструктивної схеми випарювача, відповідно між собою магнітопроводами. На магнітопроводах до пункту 2 формули винаходу. Варіант 2 відрізнявстановлюються зовнішня і центральна магнітні ється тим, що зовнішній магніт 4 являється електкотушки з можливістю регулювання співвідношенромагнітом, причому трубчатий магнітопровод 6 ня токів у них. може бути виведено за межі вакуумної камери, де Порівняльний аналіз із прототипом показує, на ньому встановлюється магнітна котушка 8. Така що конструкція вакуумно-дугового випарювача, що конструкція має переваги перед прототипом, бо заявляться, має наступні відокремлювальні ознамає менші розміри магнітної котушки і потребує ки: менші витрати енергії на створення магнітного 1. коаксіальна магнітна система складається з поля. На фіг.3 зображено варіант випарювача з двох окремих, протилежно намагнічених, магнітів; двома електромагнітами. Зовнішній 4 і внутрішній 2. зовнішній контур перетину полюса зовніш5 полюси магнітопроводів установлено нерухомо нього магніту повторює форму й розмір перетину відносно катода. Протилежні кінці магнітопроводів неробочої поверхні катода; замкнені між собою, а на кожному магнітопроводі є 3. поперечний розмір полюса зовнішнього маокрема магнітна котушка. Постійний електричний гніту складає не більше 10% від його діаметра; струм у котушках може незалежно регулюватись. 4. внутрішній магніт має можливість переміВакуумно-дуговий випарювач працює наступщення вздовж осі системи; ним чином. Запалювання дугового розряду і гене5. найближча відстань між полюсами не менрація струменя плазми відбувається аналогічно ша за діаметр внутрішнього магніту; відповідним операціям у випарювачах-аналогах і 6. зовнішній магніт може бути виконано у випрототипах. С уттєвою відокремлюваною ознакою гляді трубчатого магнітопровода; винаходу є можливість регулювання форми магні7. магнітна котушка встановлюється на кінці тного поля на робочій поверхні катода. Це досяга 5 71520 6 ється переміщенням центрального магніту відносяка відповідно забезпечує отримання значного но катода. На фіг.4а і 4б показана форма магнітпідвищення коефіцієнта використання матеріалі них силових ліній при положенні центрального катода. Технічне рішення, що заявляється, харакмагніту в крайніх точках діапазону регулювання теризується також простотою конструкції і меншою положення. Картина магнітних силових ліній отриматеріало- і енергоємністю, в порівнянні з протомана методом комп'ютерного моделювання. Видтипом. но, що діапазон регулювання положення магніту Джерела інформації: забезпечує можливість регулювання форми магні1. Sablev L.P. et al. Improvements in or relating тного поля, яка необхідна для отримання широкоto apparatus for metal evaporation coating, PATENT го діапазону кутів розходження-сходження плазSPECIFICATION, C23c13/12, 1322670, LONDON, мового струменя. 1973. Таким чином, суттєвими перевагами пропоно2. Andreev, et al. Method and apparatus for coваного вакуумно-плазмового випарювача металу є trolling hlasma generation in vapor deposition.Umited його властивість забезпечувати регулювання кута States Patent, C23c15/00, 4,512,867, 1985. розходження струменя плазми, що генерується, Комп’ютерна в ерстка В. Мацело Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601