真空陰極弧直管過濾器的製作方法
2023-05-27 07:02:31 1
專利名稱：真空陰極弧直管過濾器的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是將金屬等離子體引入材料表面的裝置，具體是一種真空陰極弧直管過濾器。
背景技術：
金屬等離子體在材料表面改性應用中一直受到人們的重視。通過引入基體中沒有的金屬粒子可以形成結構、性能完全不同的功能膜來提高金屬材料表面的抗摩擦、磨損、耐氧化、抗腐蝕以及改變材料表面的電、磁、光、熱等性能。真空陰極弧是產生金屬等離子體的一種有效手段，如電子多弧離子鍍、金屬離子注入等等。但由於真空陰極弧特殊的工作方式，使得金屬小顆粒的產生不可避免，這樣使得製備的膜層不夠緻密、膜基結合力不好，從而降低了改性的效果。為了去除金屬顆粒的影響，人們常採用磁過濾的方式，如採用45°或90°彎管，通過磁場導向將等離子體沿管道導出，金屬顆粒則由於不受磁場控制而被管壁屏蔽掉。而這種過濾方法會使許多等離子體在傳輸過程中損失掉，導致其效率低等問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種真空陰極弧直管過濾器，它能高效濾除等離子體中的金屬顆粒。它包含真空陰極弧源頭1、真空室壁6，它還包含金屬殼體2、第一過濾線圈3、第二過濾線圈4、金屬過濾牆5；金屬過濾牆5是開有通孔5-4的圓形金屬體，金屬過濾牆5左側的端面5-1上設有圓形凸臺5-2，通孔5-4的軸心線、圓形凸臺5-2的軸心線與端面5-1的軸心線相重合；真空陰極弧源頭1的絕緣部分1-1鑲嵌在金屬殼體2左側端蓋上的孔2-1中，第一過濾線圈3、第二過濾線圈4並列套接在金屬殼體2的外壁上，金屬過濾牆5左側的端面5-1連接在金屬殼體2的右側埠2-2上，金屬過濾牆5右側的端面5-3連接真空室壁6的入口端6-1上，真空陰極弧源頭1發射等離子體的軸心線、第一過濾線圈3的磁感應軸線、第二過濾線圈4的磁感應軸線與金屬過濾牆5中的通孔5-4的軸心線相重合；金屬殼體2是非導磁金屬體。工作原理真空陰極弧源頭1發射金屬等離子體進入金屬殼體2中，第一過濾線圈3將發散的等離子體進行約束，此時因金屬顆粒不受磁場控制而繼續向外散射，第二過濾線圈4將等離子體進一步約束、壓縮，使得等離子體束中心直徑與金屬過濾牆5中的通孔5-4的孔徑相當，於是等離子體束通過金屬過濾牆5進入到真空室內；在真空室內由於無磁場約束，等離子體均勻發散，獲得所需的金屬等離子體。本發明能高效濾除等離子體中的金屬顆粒，所獲等離子體的純淨度高，並具有結構簡單、易維護、製造成本低等優點。
圖1是本發明的整體結構示意圖，圖2是圖1中金屬過濾牆5的左視圖，圖3是具體實施方式
三的結構示意圖，圖4是圖3中第一絕緣片7的左視圖，圖5是圖3中第二絕緣片7-1的左視圖，圖6是具體實施方式
四的結構示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結合圖1、圖2說明本實施方式，本實施方式由真空陰極弧源頭1、真空室壁6、金屬殼體2、第一過濾線圈3、第二過濾線圈4、金屬過濾牆5組成；金屬過濾牆5是開有通孔5-4的圓形金屬體，金屬過濾牆5左側的端面5-1上設有圓形凸臺5-2，通孔5-4的軸心線、圓形凸臺5-2的軸心線與端面5-1的軸心線相重合；真空陰極弧源頭1的絕緣部分1-1鑲嵌在金屬殼體2左側端蓋上的孔2-1中，第一過濾線圈3、第二過濾線圈4並列套接在金屬殼體2的外壁上，金屬過濾牆5左側的端面5-1連接在金屬殼體2的右側埠2-2上，金屬過濾牆5右側的端面5-3連接真空室壁6的入口端6-1上，真空陰極弧源頭1發射等離子體的軸心線、第一過濾線圈3的磁感應軸線、第二過濾線圈4的磁感應軸線與金屬過濾牆5中的通孔5-4的軸心線相重合；金屬殼體2是非導磁金屬體。
具體實施方式
二結合圖1說明本實施方式，本實施方式根據具體實施方式
一，在金屬過濾牆5內部增加有空腔8；冷卻水從空腔8一端的進水口8-1流進，冷卻水通過空腔8後從空腔8另一端的出水口8-2流出。其它組成和連接關係與具體實施方式
一相同。本實施方式能對金屬過濾牆5進行冷卻，使金屬過濾牆5工作在允許的工作溫度內。
具體實施方式
三結合圖3、圖4、圖5說明本實施方式，本實施方式在具體實施方式
一的基礎上增加有第一絕緣片7、第二絕緣片7-1；第一絕緣片7設置在金屬過濾牆5左側的端面5-1和金屬殼體2的右側埠2-2之間，第二絕緣片7-1設置在金屬過濾牆5右側的端面5-3和真空室壁6的入口端6-1之間，金屬過濾牆5接地。其它組成和連接關係與具體實施方式
一相同。本實施方式能增加等離子體輸出的效率。
具體實施方式
四結合圖6說明本實施方式，本實施方式在具體實施方式
三的基礎上增加有直流電源Ec，金屬過濾牆5連接直流電源Ec的正端，直流電源Ec的負端接地，金屬殼體2接地，直流電源Ec的直流電壓值是10V～100V。其它組成和連接關係與具體實施方式
三相同。本實施方式能穩定真空陰極弧源頭1的工作狀態。
權利要求
1.真空陰極弧直管過濾器，它包含真空陰極弧源頭(1)、真空室壁(6)，其特徵在於它還包含金屬殼體(2)、第一過濾線圈(3)、第二過濾線圈(4)、金屬過濾牆(5)；金屬過濾牆(5)是開有通孔(5-4)的圓形金屬體，金屬過濾牆(5)左側的端面(5-1)上設有圓形凸臺(5-2)，通孔(5-4)的軸心線、圓形凸臺(5-2)的軸心線與端面(5-1)的軸心線相重合；真空陰極弧源頭(1)的絕緣部分(1-1)鑲嵌在金屬殼體(2)左側端蓋上的孔(2-1)中，第一過濾線圈(3)、第二過濾線圈(4)並列套接在金屬殼體(2)的外壁上，金屬過濾牆(5)左側的端面(5-1)連接在金屬殼體(2)的右側埠(2-2)上，金屬過濾牆(5)右側的端面(5-3)連接真空室壁(6)的入口端(6-1)上，真空陰極弧源頭(1)發射等離子體的軸心線、第一過濾線圈(3)的磁感應軸線、第二過濾線圈(4)的磁感應軸線與金屬過濾牆(5)中的通孔(5-4)的軸心線相重合；金屬殼體(2)是非導磁金屬體。
2.根據權利要求1所述的真空陰極弧直管過濾器，其特徵在於金屬過濾牆(5)內部增加有空腔(8)；冷卻水從空腔(8)一端的進水口(8-1)流進，冷卻水通過空腔(8)後從空腔(8)另一端的出水口(8-2)流出。
3.根據權利要求1或2所述的真空陰極弧直管過濾器，其特徵在於它增加有第一絕緣片(7)、第二絕緣片(7-1)；第一絕緣片(7)設置在金屬過濾牆(5)左側的端面(5-1)和金屬殼體(2)的右側埠(2-2)之間，第二絕緣片(7-1)設置在金屬過濾牆(5)右側的端面(5-3)和真空室壁(6)的入口端(6-1)之間，金屬過濾牆(5)接地。
4.根據權利要求3所述的真空陰極弧直管過濾器，其特徵在於它增加有直流電源(Ec)，金屬過濾牆(5)連接直流電源(Ec)的正端，直流電源(Ec)的負端接地，金屬殼體(2)接地。
5.根據權利要求4所述的真空陰極弧直管過濾器，其特徵在於直流電源(Ec)的直流電壓值是10V～100V。
全文摘要
真空陰極弧直管過濾器，它涉及的是金屬等離子體引入材料表面的裝置，具體是一種真空陰極弧直管過濾器。它包含真空陰極弧源頭(1)、真空室壁(6)，它還包含金屬殼體(2)、第一過濾線圈(3)、第二過濾線圈(4)、金屬過濾牆(5)；(5)是開有通孔(5－4)的圓形金屬體，(5)左側的端面(5－1)上設有圓形凸臺(5－2)；(1－1)鑲嵌在孔(2－1)中，(3)、(4)並列套接在(2)的外壁上，(5)左側的端面(5－1)連接在(2)的右側埠(2－2)上，(5)右側的端面(5－3)連接(6)的入口端(6－1)上，(1)發射等離子體的軸心線、(3)的磁感應軸線、(4)的磁感應軸線與(5－4)的軸心線相重合。本發明能高效濾除等離子體中的金屬顆粒，所獲等離子體的純淨度高，並具有結構簡單、易維護、製造成本低等優點。
文檔編號H05H1/26GK1632905SQ200410044010
公開日2005年6月29日 申請日期2004年11月5日 優先權日2004年11月5日
發明者田修波, 楊士勤 申請人:哈爾濱工業大學