Циліндричний магнетрон із внутрішньою бічною розпорошувальною поверхнею

1 Циліндричний магнетрон із внутрішньою бічною розпорошувальною поверхнею, який містить розміщені коаксіально в напрямку до центра, магнітну систему, утворену магнітопроводом у вигляді труби з низьковуглецевої сталі і ділянок окремих магнітів, укладених по твірній даної труби у вигляді двох різнополюсних кілець і різнополюсних подовжніх уздовж осі рядів, з'єднаних почергово то з одним, то з іншим кільцем, що призначена для формування зони ерозії у вигляді безперервної смуги-"змійки" з по довжніми, уздовж осі, ділянками і поперечними, поперек осі, ділянками в місцях вигину смуги"змійки", охолоджуваний катод, виконаний у вигляді циліндричної труби і забезпечений пристроєм для його охолодження, анод, виконаний у вигляді встановлених паралельно осі циліндра і розподілених рівномірно по колу, і електрично з'єднаних між собою подовжніх стрижнів, а також захват для кріплення оброблюваного виробу, який відрізняється тим, що кожна ділянка магнітів двох різнополюсних кілець укладена ЗОВНІШНІМ І внутрішнім рядами магнітів, причому ЗОВНІШНІЙ ряд виконаний у розрядку через один магніт, а внутрішній ряд виконаний у розрядку через два магніти з пропусками напроти не приналежного йому подовжнього ряду магнітів протилежної полярності, приєднаних до однополярних подовжніх рядів магнітів 2 Циліндричний магнетрон із внутрішньою бічною поверхнею за п 1, який відрізняється тим, що подовжні стрижні анода розташовані напроти подовжніх рядів магнітів і встановлені з можливістю синхронного обертання разом з ними Пропонована корисна модель відноситься до конструкцій установок, призначених для нанесення покриттів у вакуумі, а більш конкретно, до циліндричного магнетрона з внутрішньою бічною поверхнею, що розпорошується, а також до його вузлів Найбільш близькою до пропонованої корисної моделі по технічній суті є циліндричний магнетрон із внутрішньою бічною розпорошувальною поверхнею, який містить, розміщені коаксиально в напрямку до центра, магнітну систему, утворену магнітопроводом у вигляді труби з низьковуглеродистої сталі і дтянок окремих магнітів, укладених по твірній даної труби у вигляді двох різнополюсних кілець і різнополюсних подовжніх уздовж осі рядів, з'єднаних по черзі то з одним, то з іншим кільцем, що призначена для формування зони ерозії у вигляді безперервної смуги - "змійки" З ПОДОВЖНІМИ, уздовж осі, ділянками і поперечними, поперек осі, ділянками в місцях вигину смуги - "змійки", охолоджуваний катод, ви конаний у вигляді циліндричної труби і забезпечений пристроєм для його охолодження, анод, виконаний у вигляді встановлених паралельно осі циліндра і розподілених рівномірно по колу і електрично з'єднаних між собою подовжніх стрижнів, а також захват для кріплення оброблюваного виробу [Патент США №4,407,713 від 04 10 1983, МПКЗ С23С15/00, НКИ 204/298 22] Недолік описаного пристрою полягає, насамперед, у нерівномірному зносі катоду, що при використанні тонкостінних катодів приводить до їх частої заміни, і, як наслідок, до подорожчання одержуваних покриттів В основу пропонованої конструкції поставлена задача створення більш економічного циліндричного магнетрону з внутрішньою бічною розпорошувальною поверхнею, використання якого дозволило б підвищити рівномірність зносу катода шляхом оптимального розміщення магнітів Поставлена задача вирішується у пропонова О) 1994 ній конструкції циліндричного магнетрона, що, як і відомий, циліндричний магнетрон із внутрішньою бічною розпорошувальною поверхнею, який містить, розміщені коаксиально в напрямку до центра, магнітну систему, утворену магнітопроводом у вигляді труби з низьковуглеродистої сталі і ділянок окремих магнітів, укладених по твірній даної труби у вигляді двох різнополюсних кілець і різнополюсних подовжніх уздовж осі рядів, з'єднаних по черзі то з одним, то з іншим кільцем, що призначена для формування зони ерозії у вигляді безперервної смуги - "змійки" З ПОДОВЖНІМИ, уздовж осі, ділянками і поперечними, поперек осі, ділянками в місцях вигину смуги - "змійки", охолоджуваний катод, виконаний у вигляді циліндричної труби і забезпечений пристроєм для його охолодження, анод, виконаний у вигляді встановлених паралельно осі циліндра і розподілених рівномірно по колу і електрично з'єднаних між собою подовжніх стрижнів, а також захват для кріплення оброблюваного виробу, а, згідно до пропозиції, кожна ділянка магнітів двох різнополюсних кілець укладена зовнішнім \ внутрішнім рядами магнітів, причому ЗОВНІШНІЙ ряд виконаний у розрядку через один магніт, а внутрішній ряд виконаний у розрядку через два магніти з пропусками напроти не приналежного йому подовжнього ряду магнітів протилежної полярності, приєднаних до однополярних подовжніх рядів магнітів Особливістю пропонованої конструкції є і те, що подовжні стрижні анода розташовані напроти подовжніх рядів магнітів і встановлені з можливістю синхронного обертання разом з ними За рахунок зміни укладання магнітів у зоні вигинів магнітопроводу вдалося створити умови, при яких поперечна складова траєкторії ерозії катоду зводиться практично в крапку на твірній циліндра Суть пропонованої корисної моделі пояснюється за допомогою графічних матеріалів На фіг 1 схематично показаний вид спереду, сполучений з осьовим розрізом пропонованого пристрою На фіг 2 схематично показаний вид зверху, сполучений з поперечним розрізом пропонованого пристрою На фіг 3 схематично показана розгортка магнітної системи Пропонований циліндричний магнетрон із внутрішньою бічною розпорошувальною поверхнею, містить робочу камеру (не показана), у якій розміщені коаксиально в напрямку до центра, магнітну систему, утворену магнітопроводом у вигляді труби 1 з низьковуглеродистої сталі і ділянок окремих магнітів 2, укладених по твірній даної труби 1 у вигляді двох різнополюсних кілець 3 і 4 й різнополюсних подовжніх уздовж осі рядів 5 і 6, з'єднаних по черзі то з одним 3 то з іншим кільцем 4 Магнітна система призначена для формування на охолоджуваному катод) 7 зони ерозії у вигляді безперервної смуги - "змійки" З ПОДОВЖНІМИ, уздовж осі, ділянками і поперечними, поперек осі, ділянками в місцях вигину смуги - "змійки" Охолоджуваний катод 7 виконаний у виді циліндричної труби і забезпечений пристроєм для його охолодження (не показаний) Анод 8 пропонованого циліндричного магнетрона виконаний у виді встановлених паралельно осі циліндра і розподілених рівномірно по колу навпроти подовжніх ділянок 5 магнітної системи електрично з'єднаних між собою подовжніх стрижнів У центральній частині циліндричного магнетрона встановлено захват для кріплення оброблюваного виробу (не показані) Кожна ділянка магнітів двох різнополюсних кілець 3 і 4 укладена ЗОВНІШНІМ 9 і внутрішнім 10 рядами магнітів ЗОВНІШНІЙ ряд 9 виконаний у розрядку через один магніт, а внутрішній ряд 10 виконаний у розрядку через два магніти з пропусками навпроти не принапежного йому подовжнього ряду магнітів протилежної полярності, приєднаних до однополярних подовжніх рядів магнітів Пропонований циліндричний магнетрон із внутрішньою бічною поверхнею, що розпорошується, має також рушій для забезпечення магнітній системі 1, 2 з анодами 8 синхронного обертального руху (не показаний) Пропонований пристрій працює так Виріб у вигляді стрижня або труби знежирюють і закріплюють у захваті Робочу камеру герметизують і відкачують повітря до тиску 5 мм рт ст Потім включають нагрівання виробу При температурі 100°-120°С з поверхні виробу видаляється волога При подальшому підвищенні температури виробу до 400°-450°С відбувається дегазація поверхні виробу Далі включали магнетрон Для цього встановлювали у робочій камері тиск робочого газу (аргону) Р=5х10 мм рт ст Розпилення матеріалу катоду 7 здійснювали при струмі розряду 15А и напрузі 300В При цьому магнітній системі 1, 2 з анодами 8 забезпечували синхронний обертальний рух У залежності від необхідної товщини покриття встановлювали час роботи магнетрона Після нанесення покриття магнетрон виключали і охолоджували виріб Далі відкривали робочу камеру і витягали виріб На цьому цикл нанесення покриття на поверхню виробу закінчували У результаті проведених експериментів з магнетроном пропонованої конструкції були зареєстровані такі результати 1 Після сумарного наробітку магнетрона 10 годин (при зазначених вище параметрах розряду) були виконані заміри глибини розпорошування (вироблення по товщині) катода Катод 7 розпорошувався в зоні дії розряду так - у середині робочої зони - рівномірно, - на краях - рівномірно (приблизно на 5% вироблення менше, ніж у середині робочої зони) 2 Установка стрижнів аноду 8 навпроти подовжніх ділянок 6 магнітної системи 1, 2 і синхронне обертання разом з нею дозволили збільшити швидкість осадження покриття приблизно на 10%, завдяки тому що стрижні аноду 8 не затінювали подовжніх ділянок зони ерозії катоду 7 1994 Комп'ютерна верстка М. Мацело Підписано до друку 06.10.2003 Тираж 39 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м. Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул. Артема, 77, м. Київ, 04050, Україна