Дополнительная информация о магнетронах и ионных источниках

Пришлите, пожалуйста, дополнительную информацию на магнетрон и ионный источник.

 

Направляю Вам устройство и принцип работы магнетрона и ионного источника.

1. Магнетрон

Магнетрон состоит из источника плазмы, блока питания и электрических соединителей. Магнетрон относится к системам распыления диодного типа. Распыление материала происходит за счет бомбардировки Мишеней ионами рабочего газа (обычно аргона). Ионы аргона поступают из плазмы аномального тлеющего разряда, образующегося между катодом и анодом. Высокая скорость распыления достигается увеличением плотности ионного тока за счет локализации плазмы у распыляемой мишени с помощью сильного поперечного магнитного поля.

Основными элементами устройства являются:

  • катод-мишень,
  • анод и магнитная система.

Силовые линии магнитного поля замыкаются между полюсами магнитной системы. Поверхность мишени, расположенная между местами входа и выхода силовых линий магнитного поля, интенсивно распыляется и имеет вид замкнутой дорожки, геометрия которой определяется формой полюсов магнитной системы. Магнетрон (источник плазмы) устанавливается на специальном фланце и состоит из катода, магнитной системы, изоляторов, анода, распыляемой системы, системы газонапуска, резиновых уплотнителей, системы охлаждения. Катод представляет собой корпус из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, на котором крепится мишень. Отвод тепла осуществляется напрямую от мишени, для чего на катоде имеется полость для подачи воды. В корпусе катода также устанавливается магнитная система, создающая требуемое магнитное поле. Катод крепится к базовому фланцу через изоляторы. Анод представляет собой прямоугольную рамку, который крепится к корпусу магнетрона. К аноду крепится система газонапуска, обеспечивающая поступление рабочего газа в область разряда.

Рабочие параметры

  • Размер мишени: 90х350 мм.
  • Мощность блока питания: 10 кВт.
  • Рабочее напряжение: 300-500 В.
  • Напряжение холостого хода: 1200 В.
  • Рабочее давление: 100-6х10-2 Па.

Принципиальную схему работы магнетрона посмотрите на моем сайте.

2. Ионный источник

Ионный источник состоит из источника иона, блока питания и электрических соединителей. Ионный источник обеспечивает обработку поверхности деталей ионами рабочего газа ( аргона, азота и т.п.). Основными элементами источника ионов являются катод, анод, электромагнит (соленоид), которые базируются на одном корпусе, между которыми образована щель 3-5 мм. Катод, соленоид, соединительная крышка образуют в корпусе источника магнитопровод. Через изоляторы к корпусу крепится анод. При подаче напряжения и рабочего газа зажигается разряд, образовавшиеся ионы из щели, ускоренные анодным напряжением обрабатывают подложку. Размер сечения плазмы на срезе анода составляет 350-90 мм. Соленоид увеличивает степень ионизации рабочего газа.

Параметры источника

  • Размер рабочей зоны: 360х90 мм.
  • Ионный ток: 0- 0,7 А.
  • Анодное напряжение: 0-2500 В.
  • Ток электромагнита: 0-3 А.
  • Рабочее давление: 4х10-2-10-1 Па.

Схема ионного источника указана на нашем сайте.

Подробнее про плазменное полирование.

С уважением, Лауреат Госпремии РБ, к.т.н. Мазуркевич Александр Михайлович.

 

Также см.: