鍍膜中常見(jiàn)的幾種離子源

2021/09/15

離子源類型雖多，目的卻無(wú)非在線清洗，改善被鍍表面能量分布和調(diào)制增加反應(yīng)氣體能量。離子源可以大大改善膜與基體的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)膜本身的硬度與耐磨耐蝕特性也會(huì)改善。若是鍍工具耐磨層，一般厚度較大而對(duì)膜厚均勻性要求不高，可采用離子電流較大能級(jí)也較高的離子源，如霍爾離子源或陽(yáng)極層離子源。

陽(yáng)極層離子源，與霍爾離子源原理近似。在一條環(huán)形（長(zhǎng)方形或圓形）窄縫中施加強(qiáng)磁場(chǎng)，在陽(yáng)極作用下使工作氣體離子化并在射向工件。陽(yáng)極層離子源可以做得很大很長(zhǎng)，特別適合鍍大工件，如建筑玻璃。陽(yáng)極層離子源離子電流也較大。但其離子流較發(fā)散，且能級(jí)分布太寬。一般適用于大型工件，玻璃，磨損，裝飾工件。但應(yīng)用于高級(jí)光學(xué)鍍膜并不太多。

考夫曼離子源是應(yīng)用較早的離子源。屬于柵格式離子源。首先由陰極在離子源內(nèi)腔產(chǎn)生等離子體，讓后由兩層或三層陽(yáng)極柵格將離子從等離子腔體中抽取出來(lái)。這種離子源產(chǎn)生的離子方向性強(qiáng)，離子能量帶寬集中，可廣泛應(yīng)用于真空鍍膜中。缺點(diǎn)是陰極（往往是鎢絲）在反應(yīng)氣體中很快就燒掉了，另外就是離子流量有極限，對(duì)需要大離子流量的用戶可能不適和。

霍爾離子源是陽(yáng)極在一個(gè)強(qiáng)軸向磁場(chǎng)的協(xié)作下將工藝氣體等離子化。這個(gè)軸向磁場(chǎng)的強(qiáng)不平衡性將氣體離子分離并形成離子束。由于軸向磁場(chǎng)的作用太強(qiáng)，霍爾離子源離子束需要補(bǔ)充電子以中和離子流。常見(jiàn)的中和源就是鎢絲（陰極）?；魻栯x子源的特點(diǎn)是：

1簡(jiǎn)單耐用。

2離子電流與氣體流量幾乎成比例，可獲得較大離子電流。

3鎢絲一般橫跨在出口，收離子束沖擊很快會(huì)銷蝕，尤其對(duì)反應(yīng)氣體，一般十幾個(gè)小時(shí)就需更換。并且鎢絲還會(huì)有一定的污染。為解決鎢絲的缺點(diǎn)。有采用較長(zhǎng)壽中和器的，如一個(gè)小的空心陰極源。

霍爾離子源可以說(shuō)是應(yīng)用最廣泛的離子源。高級(jí)的如Veece的Mark I 和 Mark II 離子源。適用的如國(guó)產(chǎn)的大部分離子源。

如果鍍耐磨裝飾膜，膜厚大，需要與機(jī)體結(jié)合力強(qiáng)，而均勻性要求不高?？捎没魻栯x子源。其離子電流大，且離子能級(jí)也高。如果是鍍光學(xué)膜，則主要要求離子電流能級(jí)集中，離子電流均勻性好。故最好用Kaufman或RF離子源，有條件的可采用ECR（電子回旋）或ICP(感應(yīng)耦合)離子源。另外，也要考慮到耗材，如用鎢絲的霍爾源在反應(yīng)氣體中十來(lái)個(gè)小時(shí)就燒斷了。而高級(jí)離子源如ICP離子源可在反應(yīng)氣體中連續(xù)工作幾百小時(shí)。