电源参数对可控区域空心阴极放电的影响

发布时间：2021-11-14 09:08

　　针对大面积工件表面沉积DLC薄膜,开发了可控区域空心阴极放电沉积DLC薄膜系统,利用匹配网络将脉冲电源和偏压电源解耦,研究氩气气氛下脉冲电压、脉冲频率、脉冲宽度和偏压对空心阴极放电的影响,结果表明,较高的脉冲电压和脉冲宽度对空心阴极放电电流有促进作用,脉冲频率的改变只影响脉冲间歇的残余等离子体的数量。当偏压超过-100 V空心阴极放电增强。 

【文章来源】：佳木斯大学学报(自然科学版). 2020,38(05)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

不同偏压条件下的电流波形

图1为可控区域空心阴极放电装置示意图。笼网尺寸为300 mm×200 mm×200 mm,工件与笼网之间留有5mm的间隙以保证彼此绝缘。P1为脉冲电源,为等离子体激励提供能量;P2为偏压电源,为笼网和工件之间提供额外的电势差。脉冲电源和偏压电源之间的匹配网络确保二者电气绝缘。工作气体为氩气。1.2 测量方法

图2 为氩气气氛下笼网电流波形随脉冲电压变化曲线。随着脉冲电压的增加,笼网电流波形由矩形向三角形转变,峰值电流明显上升。在脉冲电压初始阶段,笼网电流值较小,这时等离子体的等效电阻较大;当脉冲接近尾声时,进入空心阴极放电阶段,笼网电流快速增长,曲线斜率明显增大,在脉冲电压为900 V时,笼网电流曲线斜率为1.7,而当脉冲电压升至1500 V时,笼网电流曲线斜率增加为6,说明当脉冲电压升高时,笼网电流随之升高,促进空心阴极放电。较高的脉冲电压产生的等离子体密度较高,当脉冲结束时,真空室内残余的等离子体较多(图2中的拖尾电流越大,说明残余的等离子体密度越大),同时脉冲电压也较高,所以笼网电流波形的初始电流值随脉冲电压的升高而增大,如图2中插图所示。对于笼网电流的峰值电流来源于脉冲后期高压产生的雪崩效应,所以脉冲电压越高,笼网电流的峰值电流越大。

【参考文献】：
期刊论文
[1]P20钢等离子体氮化/DLC双重处理研究[J]. 闫洪泽,吴明忠.  佳木斯大学学报(自然科学版). 2019(02)

博士论文
[1]偏压调控笼形空心阴极放电特性及Si-DLC厚膜结构与性能研究[D]. 吴明忠.哈尔滨工业大学 2016



本文编号：3494360