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真空镀膜机几种气体放电技术

2022-01-06

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       工件表面通过真空镀膜机镀上一层薄薄的膜层,镀膜层的过程中,分几种镀膜技术,蒸发镀膜技术、离子多弧镀膜技术、磁控溅射镀膜技术。采用离子多弧镀膜技术,一般会出现弧光放电。采用磁控溅射,多是出现辉光放电。辉光放电,又分辉光放电和异常辉光放电。很多人,对其中的原理不是特别理解,因此,很困惑,下面汇成真空小编为大家详细介绍一下,真空镀膜机这两种放电方式:


真空镀膜机


辉光放电
      低压气体在着火之后一般都产生辉光放电。在气体压力约为 100帕且所加电压适中时,放电就呈现出明暗相间的 7个区域。从阴极到阳极的顺序分为7个区。
①阿斯顿暗区:它是阴极前面的很薄的一层暗区,是F.W.阿斯顿于1968年在实验中发现的。在本区中,电子刚刚离开阴极,飞行距离尚短,从电场得到的能量不足以激发气体原子,因此没有发光。
②阴极辉区:紧接于阿斯顿暗区,由于电子通过阿斯顿暗区后已具有足以激发原子的能量,在本区造成激发而形成的区域,当激发态原子恢复为基态时就发光。
③阴极暗区:又称克鲁克斯暗区。抵达本区域的电子,能量较高,有利于电离而不利于激发,因此发光微弱。
④负辉区:紧邻阴极暗区,且与阴极暗区有明显的分界。在分界线上发光最强,后逐渐变弱,并转入暗区,即后述的法拉第暗区。负辉区中的电子能量较为分散,既富于低能量的电子也富于高能量的电子。
⑤法拉第暗区:负辉区到正柱区的过渡区域。在本区中,电子能量很低,不发生激发或电离,因此是暗区。

异常辉光放电
      磁控溅射一般属于异常辉光放电,在整个阴极已布满辉光,再增大支取的电流,则出现异常辉光放电。此时阴极位降很大,且位降区的宽度减小。阴极位降大和电流密度大,会导致阴极材料的溅射。在放电器件中,溅射的吸气作用降低器件内气体压强并改变其气体成分,而溅射形成的导电膜则降低电极间绝缘。阴极溅射现象也可用作材料涂覆的一种手段,这就是溅射镀膜。

电弧放电
     真空镀膜机采用多弧离子镀属于弧光放电,如将辉光放电的限流电阻减小,则放电电流增大,并转入电弧放电。电弧放电的特点是电流密度大而极间电压低,其自持依赖于新的电子发射机制,即热发射和冷发射。热发射是因正离子轰击阴极出现局部高温而产生的;冷发射则是因阴极表面存在局部强电场而引起的。前者称为热电子电弧,后者称为冷阴极电弧。作为强光源的碳极电弧就是热电子电弧;电力工业用的汞弧整流管则利用冷阴极电弧。
      电弧放电的一个重要特点是阴极上有阴极辉点。热电子电弧的辉点一般是固定不动的;冷阴极电弧如汞弧整流管液汞表面上的辉点是跳跃移动的。阴极辉点是电子发射的来源,其电流密度高达数百至数千安/厘米2。电弧放电的伏安特性随电极材料、气体种类、压力而异。大气中的碳极电弧呈现出典型的负阻特性,因此外电路中必须串有限流电阻,以稳定电流。电弧放电产生强烈的辐射,其强度随气体压力和电流密度而增大。放电区中温度最高点在一个大气压下约为4200K,在10个大气压下为6520K,在几十或几百大气压下达10000K。碳极电弧是最早的强光光源。各种高气压放电灯如高气压汞灯、氙灯、钠灯,是在管泡内进行电弧放电的光源。电弧焊接、电弧切割在工业上有广泛应用;电弧的高温可作为电炉的热源。