【摘要】：等離子體輔助鍍膜是國內(nèi)外光學(xué)鍍膜技術(shù)的一次重大突破,該項(xiàng)技術(shù)不僅具有節(jié)能、不造成環(huán)境污染的特點(diǎn),而且在大規(guī)模制造各種高品質(zhì)的光學(xué)薄膜上更具有優(yōu)勢。國內(nèi)外研究表明,等離子體輔助鍍制的薄膜結(jié)構(gòu)致密,機(jī)械強(qiáng)度高,光學(xué)損耗達(dá)到傳統(tǒng)技術(shù)的最好水平,是被廣泛應(yīng)用的新一代的光學(xué)薄膜制備技術(shù)。目前廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)的是德國萊寶的APS源,它使大面積生產(chǎn)的光學(xué)薄膜質(zhì)量得到很大的提高。但該離子源的缺陷也顯而易見,LaB6陰極材料貴,且污染大。因此本文就等離子體源的陰極放電結(jié)構(gòu)做了一定的探討。通過選用不同結(jié)構(gòu)的空心陰極,最終設(shè)計(jì)出能夠滿足生產(chǎn)需求且低成本的等離子體源,也為今后進(jìn)行同類型改進(jìn)型離子源或相似放電原理離子源的研究和生產(chǎn)提供參考。本文主要包括以下研究內(nèi)容：首先,為了設(shè)計(jì)出性能穩(wěn)定且低成本的等離子體源,選用環(huán)形結(jié)構(gòu)的空心陰極和平行平板結(jié)構(gòu)的空心陰極。空心陰極放電和惰性氣體Ar碰撞產(chǎn)生等離子體,同時(shí)從腔體底部充入反應(yīng)氣體O2,可以補(bǔ)償熱蒸發(fā)造成的氧損失,有利于得到理想化學(xué)配比的薄膜,正交的電磁場束縛電子做螺旋運(yùn)動(dòng),增大離化率。其次,通過ANSYS有限元模擬軟件,對電場系統(tǒng)和磁路系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真,通過分析從150v-300v間的不同電壓,極間距,通氣量對模擬結(jié)果的影響,進(jìn)而優(yōu)化電場系統(tǒng)和磁路系統(tǒng)及極間距,模擬分析結(jié)果確定相關(guān)參數(shù),完成電磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)并優(yōu)化放電室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后,應(yīng)用SMION靜電透鏡模擬軟件對等離子體源進(jìn)行粒子運(yùn)動(dòng)軌跡仿真,驗(yàn)證電磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性,改進(jìn)初始化設(shè)計(jì),最終完成等離子體源的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【圖文】：

使用的射頻電源頻率為１３．５６邋ＭＨｚ，通過配網(wǎng)z1合到上下極板上，ＹｌＭｌＳｕｎｇ逡逑等人對其的電子運(yùn)動(dòng)做了大量的數(shù)據(jù)模擬，通過驗(yàn)證電子圍繞中性回路運(yùn)動(dòng)的理論得到了逡逑證實(shí)。ＤｌＯ．Ｃｏｎｎｅｌｌ等人為計(jì)算出沿縱軸方向的剖面磁場分布做了實(shí)驗(yàn)如圖１．２所示。逡逑灥Ｉｓ逡逑．．．逡逑－２０邋－１０邋０邋１０邋２０逡逑水平帶巧巧巧Ａ’ｍ逡逑圖１．２計(jì)算出來的垂直剖面方向磁場逡逑１．３課題xO究的思路和方法逡逑由１．３這個(gè)流程圖可Ｌ：Ａ知，離子源的工作原理和空屯、陰極的放電機(jī)理是整個(gè)等離子體逡逑源設(shè)計(jì)的核屯、，這也就要求對空也陰極的研究必須全面－進(jìn)而才能將現(xiàn)有的ＡＰＳ源進(jìn)巧逡逑很好合理的改進(jìn)，然后完成放電室的初始化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。ＡＮＳＹＳ有限元軟件Ｐ２－Ｗ在本設(shè)計(jì)逡逑的作用是巨大的，它對電磁場的模擬和分析能很好地幫助我完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不但能清晰地逡逑給出電位圖、電場強(qiáng)度值、磁力線分布和磁感應(yīng)強(qiáng)度值，而且還節(jié)省了大量的時(shí)間和精力。逡逑之后再用Ｓｉｍｉｏｎ靜電透鏡模巧軟件模抵粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)一步化化和改進(jìn)電場系統(tǒng)設(shè)逡逑計(jì)和磁路系統(tǒng)設(shè)計(jì)。最后，完成冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)。逡逑６逡逑

邋２等離子體源的基礎(chǔ)知識邐邐濃度是最高的，光福射是最強(qiáng)的。它的電子應(yīng)用范圍很廣，非。放電所產(chǎn)生的高能電子會在陰極間不斷來回振蕩，電子的運(yùn)旋線形式的，這種運(yùn)動(dòng)軌跡有助于碰撞機(jī)會大幅增多，陰極分類逡逑屯、陰極結(jié)構(gòu)逡逑示結(jié)構(gòu)布置電極，，兩個(gè)平板型陰極共用一個(gè)公共環(huán)形陽極。在離較大的情況下，在陰極和陽極之間加上電壓，Ａ－Ｋ１及Ａ兩者之間相互影響不大或者沒有影響，如圖２．２所示。但是，負(fù)輝區(qū)的發(fā)光強(qiáng)度和電流密度就會不斷增加，是正常輝光放種現(xiàn)象是空也陰極效應(yīng)，如圖２．２的結(jié)構(gòu)的放電被稱為平行
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB306;TB383.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2568363