[实用新型]一种离子源以及镀膜装置

说明书

本实用新型涉及等离子体技术领域，尤其涉及一种离子源以及镀膜装置。通过对离子源的结构进行改进，能够提高管道内壁的等离子体溅射镀膜的成膜均匀性。一种离子源，包括：发射电极；发射电极为柱状；阴极靶材，阴极靶材为中空柱状结构，且中空柱状结构套设于发射电极的柱状侧面上，阴极靶材背向发射电极的表面为溅射面；分别覆盖于发射电极的柱状上下两个底面上的接地电极层，每一个接地电极层与发射电极和阴极靶材绝缘连接。本实用新型实施例用于对管状工件的内壁镀膜。

技术领域

本实用新型涉及等离子体技术领域，尤其涉及一种离子源以及镀膜装置。

背景技术

在化工生产中，经常会用到各种各样的管道，以实现化学物料的输送，例如工业中常用的石油化工管道、真空管道和气体管道等，这些管道在经过长期的磨损、腐蚀、氧化等损害后，不可避免地会带来安全隐患，因此，需要对这些管道结构的内壁进行表面处理，以提高管道的抗磨损、抗腐蚀和抗氧化性能。

现有技术中，通常采用电镀或化学镀的方法向管道内壁镀膜的方法以在管道内壁形成保护层，对提高管道的抗磨损、抗腐蚀和抗氧化性能。但是，化学镀和电镀对环境危害较大，且所形成的膜层的致密性及其与管道的结合性均较差，不利于管道的使用寿命的延长，并且这种并不适合非导体材料的镀膜。

等离子溅射镀膜是一种采用正离子束轰击靶材，使得靶材的分子、原子或离子发生迁移，使得这些迁移的离子沉积在待镀膜工件的表面的技术。等离子溅射镀膜适用于导体材料和非导体材料的镀膜，且所形成的膜层的致密性及其与管道的结合性均较好，然而，现有的等离子溅射通常用于平面工件的镀膜，在对大深径比的管道进行镀膜时，由管口处向管件内部传输过程中等离子体密度逐渐降低，使得管件内部的膜层厚度明显呈管口处厚、向内逐渐减薄的趋势，甚至在管道更深处不能成膜，管道内壁镀膜的均匀性较差的情况发生。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，提供一种离子源以及镀膜装置，通过对离子源的结构进行改进，能够提高管道内壁的等离子体溅射镀膜的成膜均匀性。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供一种离子源，包括：发射电极；发射电极为柱状；阴极靶材，阴极靶材为中空柱状结构，且中空柱状结构套设于发射电极的柱状侧面上，阴极靶材背向发射电极的表面为溅射面；分别覆盖于发射电极的柱状上下两个底面上的接地电极层，每一个接地电极层与发射电极和阴极靶材绝缘连接。

可选的，每一个接地电极层均为一端开口的筒状结构，发射电极和阴极靶材被夹设在两个筒状结构之间，且筒状结构的侧面分别覆盖于中空柱状结构沿轴向两端的侧面上。

可选的，发射电极的外周面上间隔插设有磁体，相邻两个磁体朝向外侧的磁极磁性相反。

可选的，发射电极沿轴向的至少一个端面上还设有与阴极靶材的周向连通的放射状气体流道，接地电极层上穿设有与放射状气体流道连通的进气管。

可选的，发射电极沿轴向的一个端面上还连接有电源馈入端子，电源馈入端子穿过接地电极层与电源连接，电源馈入端子与接地电极层之间相互绝缘。

可选的，发射电极内部还设置有冷却介质流道，接地电极层上还穿设有与冷却介质流道连通的冷却介质输入管和冷却介质输出管。

可选的，筒状结构的侧面上沿周向还连接有可沿中空柱状结构的轴向方向滑动或滚动的支撑件。

另一方面，本实用新型实施例提供一种镀膜装置，包括：如上所述的离子源；还包括：与离子源连接的传送装置，传送装置用于带动离子源沿自身轴线的延伸方向移动。

可选的，该镀膜装置还包括：旋转驱动装置，旋转驱动装置用于驱动离子源沿自身轴线旋转。