一种能够改变磁场大小的阴极源制造技术

为了解决永磁场带来的靶材离化后离子的运动轨迹就是固定的，是无法调节的问题，本实用新型专利技术提出一种能够改变磁场大小的阴极源，其包括：靶材1、线圈2、可变电源3，其特征在于：靶材1的表面设有线圈2，线圈2的两个自由端分别接入可变电源3的正极和负极。其通过用电磁场替代传统的磁场，并通过增加可变电阻，来改变电源电路中电流的大小，从而改变线圈中电流的大小，最终实现了电磁场的磁场强度的调节。采用这种能够调节电流大小的电磁场，可以根据实际需求调节电磁场的强度，使得阴极源上的靶材在离化后能够实时根据调节好的运动轨迹沉积在基材表面。

A Cathode Source with Changing Magnetic Field Size

【技术实现步骤摘要】
一种能够改变磁场大小的阴极源
本技术属于表面处理
，较为具体的，涉及到一种能够改变磁场大小的阴极源。
技术介绍
物理气相沉积(PVD,physicalVaporDeposition)是在现代物理、化学、材料学、电子学等多学科基础上发展起来的一门先进的工程技术。它是将靶材(所镀薄膜材料)在真空环境下，经过物理过程而沉积在衬底(需镀膜工件)表面的过程。使用物理气相沉积技术在廉价的金属材料表面制造硬质陶瓷涂层是近年来研究的热点，在工具和模具上已经取得了成功的应用，解决了刀具的磨损和耐高温问题。电弧离子镀和磁控溅射是PVD方法中最为常见的硬质陶瓷涂层的制造技术。在电弧离子镀的过程中，需要在阴极源上安装靶材，靶材在阴极离化后需要经过磁控，使得离子按照一定的路径沉积在基材上。如果没有磁控，离子则会发生乱窜，无法均匀且有规律的沉积在基材表面。所以磁控对于整个电弧离子镀的过程来说，非常重要。目前，磁控采用的磁场为永磁场，小磁块均匀分布在圆形靶材的边缘。但是，采用永磁场会存在如下缺陷：由于永磁场是固定的，所以离子的运动轨迹就是固定的，是无法调节的。但是，在实际生产加工的过程中，根据不同的靶材、不同的基材以及工艺要求，是希望离子的运动轨迹是可以改变的，也就是说希望磁场的强度可以根据实际需求发生改变。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决永磁场带来的靶材离化后离子的运动轨迹就是固定的，是无法调节的问题，本技术提出一种能够改变磁场大小的阴极源，其通过用电磁场替代传统的磁场，并通过增加可变电阻，来改变电源电路中电流的大小，从而改变线圈中电流的大小，最终实现了电磁场的磁场强度的调节。采用这种能够调节电流大小的电磁场，可以根据实际需求调节电磁场的强度，使得阴极源上的靶材在离化后能够实时根据调节好的运动轨迹沉积在基材表面。一种能够改变磁场大小的阴极源，其包括：靶材1、线圈2、可变电源3，其特征在于：靶材1的表面设有线圈2，线圈2的两个自由端分别接入可变电源3的正极和负极。进一步的，可变电源3的电流为2～10A。进一步的，线圈2通过多个线圈串联连接实现。进一步的，可变电源3包括直流电源31、滤波电路、可变电阻，其中直流电源31接入滤波电路后经过一可变电阻，然后与线圈2连接。进一步的，滤波电路中包含第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6，其中第一电感L1与第二电感L2的一段分别接入直流电源的正极与负极，第一电感L1的另外一端与第四电感L4相连，第四电感L4的另外一段与线圈2的一端相连后接地；第二电感L2的另外一端与第五电感L5的一端相连，第五电感L5的另外一端与线圈2的另外一端相连，第三电感L3的一端连接在第一电感L1和第四电感L4之间，第三电感L3的另外一端与可变电阻Rp的一端相连，可变电阻Rp的另外一端与第六电感L6的一端相连，第六电感L6的另外一端连接在第二电阻L2和第五电阻L5之间。进一步的，线圈2通过5个线圈串联在一起，第一线圈B1的一端与第二电感L5的另外一端连接，第一线圈B1的另外一端与第二线圈B2的一端连接，第二线圈B2的另外一端与第三线圈B3的一端连接，第三线圈B3的另外一端与第四线圈B4的一端连接，第四线圈B4的另外一端与第五线圈B5的一端连接，第五线圈B5的另外一段与第四电感L4连接。本技术的能够改变磁场大小的阴极源的工作原理为：直流电源经过第一电感L1～第六电感L6组成的滤波电路后，然后再经过可变电阻Rp的调节，使得整个电路的电流可以调节，这样使得经过线圈的电流发生变化，从而使得整个电磁场的强弱可以发生变化，从而可以有效的改变阴极源上的靶材在离化后的运动轨迹。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术的权利要求。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围内。附图说明图1为传统的永磁的阴极源的结构示意图。图2为本技术的能够改变磁场大小的阴极源的结构示意图。图3为本技术的能够改变磁场大小的阴极源的电路结构示意图。主要元件符号说明：靶材1线圈2可变电源3直流电源31第一电感L1第二电感L2第三电感L3第四电感L4第五电感L5第六电感L6可变电阻Rp第一线圈B1第二线圈B2第三线圈B3第四线圈B4第五线圈B5如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式一种能够改变磁场大小的阴极源，其包括：靶材1、线圈2、可变电源3，其特征在于：靶材1的表面设有线圈2，线圈2的两个自由端分别接入可变电源3的正极和负极。可变电源3的电流为2～10A。其中，可变电源3包括直流电源31、滤波电路、可变电阻，其中直流电源31接入滤波电路后经过一可变电阻，然后与线圈2连接。滤波电路中包含第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6，其中第一电感L1与第二电感L2的一段分别接入直流电源的正极与负极，第一电感L1的另外一端与第四电感L4相连，第四电感L4的另外一段与线圈2的一端相连后接地；第二电感L2的另外一端与第五电感L5的一端相连，第五电感L5的另外一端与线圈2的另外一端相连，第三电感L3的一端连接在第一电感L1和第四电感L4之间，第三电感L3的另外一端与可变电阻Rp的一端相连，可变电阻Rp的另外一端与第六电感L6的一端相连，第六电感L6的另外一端连接在第二电阻L2和第五电阻L5之间。线圈2通过5个线圈串联在一起，第一线圈B1的一端与第二电感L5的另外一端连接，第一线圈B1的另外一端与第二线圈B2的一端连接，第二线圈B2的另外一端与第三线圈B3的一端连接，第三线圈B3的另外一端与第四线圈B4的一端连接，第四线圈B4的另外一端与第五线圈B5的一端连接，第五线圈B5的另外一段与第四电感L4连接。以上所述实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够改变磁场大小的阴极源，其包括：靶材(1)、线圈(2)、可变电源(3)，其特征在于：靶材(1)的表面设有线圈(2)，线圈(2)的两个自由端分别接入可变电源(3)的正极和负极。

【技术特征摘要】
1.一种能够改变磁场大小的阴极源，其包括：靶材(1)、线圈(2)、可变电源(3)，其特征在于：靶材(1)的表面设有线圈(2)，线圈(2)的两个自由端分别接入可变电源(3)的正极和负极。2.如权利要求1所述的能够改变磁场大小的阴极源，其特征在于：可变电源(3)的电流为2～10A。3.如权利要求1所述的能够改变磁场大小的阴极源，其特征在于：线圈(2)通过多个线圈串联连接实现。4.如权利要求1所述的能够改变磁场大小的阴极源，其特征在于：可变电源(3)包括直流电源(31)、滤波电路、可变电阻，其中直流电源(31)接入滤波电路后经过一可变电阻Rp，然后与线圈(2)连接。5.如权利要求4所述的能够改变磁场大小的阴极源，其特征在于：滤波电路中包含第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6，其中第一电感L1与第二电感L2的一端分别接入直流电源的正极与负...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟亮，邓永琪，梁海洋，
申请(专利权)人：苏州星蓝纳米技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32