مبدأ العمل من معدات طلاء الفراغ

معدات التصفيات الفراغية للأيونات هي جهاز يستخدم حقلًا كهربائيًا عالي الجهد لتسريع عوارض أيون وجعلها تضرب سطح كائن ، وبالتالي تشكيل فيلم رفيع. يمكن تقسيم مبدأ العمل إلى ثلاثة أجزاء ، وهي نظام الفراغ ومصدر أيون وهدف.
1. نظام فراغ
الفراغ هو الحالة الأساسية لتشغيل معدات الطلاء الأيونية ، والعوامل الثلاثة لرد فعلها هي الضغط ودرجة الحرارة والتشبع. من أجل ضمان دقة واستقرار التفاعل ، يكون متطلبات الفراغ مرتفعًا جدًا. لذلك ، فإن نظام الفراغ هو أحد الأجزاء الرئيسية لمعدات الطلاء الأيونية.
يتكون نظام الفراغ بشكل أساسي من أربعة أجزاء: نظام الضخ ونظام الكشف عن الضغط ونظام النسخ الاحتياطي للغاز ونظام الوقاية من التسرب. يمكن لنظام استخراج الهواء استخراج الغاز في المعدات لتحقيق حالة فراغ. ولكن هذا يتطلب نظام أنابيب معقد ومضخات فراغ مختلفة ، بما في ذلك المضخات الميكانيكية ، ومضخات الانتشار ، والمضخات الجزيئية ، إلخ.
يمكن لنظام الكشف عن الضغط اكتشاف الضغط في غرفة الفراغ في الوقت الفعلي وضبطه وفقًا للبيانات. في حالة حدوث تسرب ، يمكن استخدام نظام النسخ الاحتياطي للغاز لإنشاء فراغ بسرعة. يمكن أن يمنع نظام مضاد للتسرب حدوث تسرب ، مثل الختم بين جانب المعدات وجانب المعدات لخط أنابيب الاستخراج ، وإغلاق وفتح الصمام ، إلخ.
2. مصدر أيون
مصدر أيون هو جزء من معدات التصفيات الأيونية التي تولد شعاع الأيونات. يمكن تقسيم مصادر أيون إلى فئتين: مصادر بالجملة ومصادر الطلاء. تولد المصادر السائبة عوارض أيون موحدة ، بينما يتم استخدام مصادر الطلاء لإنشاء أفلام رقيقة من مواد محددة. في غرفة الفراغ ، عادة ما يتم تحقيق توليد أيون باستخدام تفريغ متحمس للبلازما. تشمل التصريفات الناجمة عن البلازما تفريغ القوس ، إفرازات التيار المستمر وتصريف تردد الراديو.
يتكون مصدر الأيونات عادة من قطب سيريوم ، وأنود ، وغرفة مصدر أيون ، وغرفة مصدر للطلاء. من بينها ، غرفة المصدر الأيوني هي الجسم الرئيسي للجسم الأيوني ، ويتم إنشاء الأيونات في غرفة الفراغ. عادةً ما تضع غرفة مصدر الطلاء هدفًا صلبًا ، ويخفف شعاع الأيونات الهدف لتوليد رد فعل لإعداد فيلم رفيع.
3. الهدف
الهدف هو الأساس المادي لتشكيل أفلام رقيقة في معدات التصفيات الأيونية. يمكن أن تكون المواد المستهدفة مواد مختلفة ، مثل المعادن ، والأكاسيد ، والنيتريدات ، والكربيد ، وما إلى ذلك. يتم رد فعل الهدف كيميائيًا عن طريق القصف مع أيونات لتشكيل فيلم رفيع. عادةً ما تعتمد معدات الطلاء الأيونية عملية تبديل مستهدفة لتجنب التآكل المبكرة للهدف.
عند تحضير فيلم رفيع ، سيتم قصف الهدف بواسطة شعاع أيون ، مما يتسبب في تجزئة جزيئات السطح تدريجياً وتكثيفها في فيلم رفيع على سطح الركيزة. نظرًا لأن الأيونات يمكن أن تنتج تفاعلات تقليل الأكسدة الفيزيائية ، يمكن أيضًا إضافة الغازات مثل الأكسجين والنيتروجين إلى شعاع الأيونات للتحكم في عملية التفاعل الكيميائي عند تحضير الأفلام الرقيقة.
لخص
معدات الطلاء الأيونية الفراغية هي نوع من المعدات التي تشكل دخًا من خلال تفاعل أيون. يتضمن مبدأ العمل بشكل أساسي نظام الفراغ ومصدر أيون وهدف. يولد مصدر أيون شعاع أيون ، ويسرعها إلى سرعة معينة ، ثم تشكل فيلمًا رفيعًا على سطح الركيزة من خلال التفاعل الكيميائي للهدف. عن طريق التحكم في عملية التفاعل بين شعاع الأيونات والمواد المستهدفة ، يمكن استخدام التفاعلات الكيميائية المختلفة لإعداد أفلام رقيقة.