中频交流脉冲等离子体源的研究

采用中频交流脉冲等离子体源进行了抑制弧光放电和空心阴极效应以及离子渗氮工艺的实验。结果表明,交流脉冲放电在抑制弧光放电和空心阴极效应方面是非常有效的,对于高铬钢材料表面的离子渗氮作用是明显的。它为解决材料表面处理中的难点(小孔、深孔、狭缝的处理)提供了一种新的探索方案;也为等离子体技术应用领域中处理不导电的基体或薄膜以及磁控溅射新工艺(交流孪生溅射技术)提供了研究设备。

一种新型的中频交流等离子体电源

研制了一种新型的中频交流脉冲等离子体电源。该电源采用全桥逆变拓扑电路、PWM控制方式、输出功率叠加的方案,具有过流检测与保护功能。在等离子体负载下进行了抑制弧光放电和空心阴极效应的实验,结果表明:交流脉冲放电对弧光放电和空心阴极效应的抑制是非常有效的。它为解决材料表面处理中的难点(小孔、深孔、狭缝的处理)提供了一种新的方案;也为探索磁控溅射新工艺(交流孪生溅射技术)提供了研究设备。

中频交流脉冲电源的研制

研制了150kHz中频交流脉冲电源,给出了中频交流脉冲电源的设计思路和实现方案.该电源采用全桥逆变拓朴电路、PWM控制方式、输出功率叠加的方案,具有输出变压器原边平均电流和副边峰值电流的过流保护功能.其输出峰值电压0~1200V连续可调,频率1~150kH z可调,脉宽占空比10%~40%可调,输出平均电流0~5A,最大输出功率5kW.利用该电源进行了等离子体化学气相沉积和反应溅射实验,证明该电源各项指标运行正常,工作稳定,具有良好的应用价值.