离子注入且沉积复合镀膜

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薄膜技术作为一种常用的表面改性手段，广泛应用于机械、微电子、光学、航空、航天等领域。与薄膜工艺的研究相比，国内外对新型镀膜设备的研究较少。本文针对磁控溅射、阴极电弧沉积、离子注入三种工艺复合的特点，研制了离子注入且沉积复合镀膜设备。本文首先介绍了国内外新型镀膜设备研究历史和现状，在此基础上确定课题研究任务并制定研究方案。通过对抽真空过程所涉及重要参数（流导、有效抽速、极限真空度等）的计算，敷设抽气管路并确定真空泵组类型。依据使用环境及实现功能的不同，为真空与大气连通的各个位置选择了适宜的密封方式。通过对沉积工艺需求的分析，设计了适合于大闭环磁场约束等离子体的真空室结构；根据极限压力和真空室尺寸，分析了腔体受载荷情况，得出最佳壁厚；针对真空容器的特点设计了独特的合页铰链及夹紧装置。此外，为了保证设备的安全性，对连接件进行强度校核，并计算了观察窗玻璃厚度，为电极引入装置选择了合适的封接型式。为满足复合沉积的要求，设计了可以同时拥有公转、自转、公转且自转三种运行方式的行星旋转工件架机构。最后，根据循环水量、冷却功率和时间等数据构建了冷却系统，并对加热、电源、输气、清洗、控制等设备配套装置作了相应的安设。离子注入且沉积复合镀膜设备的研制成功，使后续工艺试验能够顺利展开，合理的结构设计为制备性能优异的薄膜奠定了基础。

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