專利名稱：電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入改性裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面處理裝置及處理方法。
背景技術(shù)：
等離子體浸沒離子注入技術(shù)是一項(xiàng)適合于對(duì)形狀復(fù)雜的工件進(jìn)行離子注入 表面處理的技術(shù)。在該技術(shù)中，工件被浸泡在等離子體中，工件上施加負(fù)高壓 脈沖，在負(fù)高壓脈沖期間，工件周圍形成離子鞘層，離子在鞘層內(nèi)電場(chǎng)的作用 下向工件表面加速運(yùn)動(dòng)，最終注入工件表面獲得離子注入效應(yīng)。
雖然等離子體浸沒離子注入技術(shù)適用于對(duì)形狀復(fù)雜的工件進(jìn)行離子注入處 理，但是使用等離子體浸沒離子注入技術(shù)處理管筒工件的內(nèi)表面存在著兩個(gè)十 分嚴(yán)重的問題，其一是離子注入能量問題，其二是等離子體源和均勻性問題。
中國(guó)專利號(hào)為96201360.9，
公開日為1998年4月15日的實(shí)用新型專利公開了 一種等離子體源材料內(nèi)表面離子注入裝置，該專利提出了在管筒內(nèi)同軸放置地 電極來(lái)鉗制注入電壓以提高注入能量，該專利中等離子體是通過(guò)管口從管外擴(kuò) 散進(jìn)去的，所以該方法并沒有解決管筒內(nèi)等離子體很快耗盡的問題。為了解決 這個(gè)問題，中國(guó)專利號(hào)為01115523.X，
公開日為2004年12月4日的發(fā)明專利 公開了一種管狀工件內(nèi)表面改性的方法、中國(guó)專利號(hào)為03105058.1，
公開日
為2004年9月8日的發(fā)明專利公開了一種管狀工件內(nèi)表面改性的方法及其專用 裝置和中國(guó)專利號(hào)為200310113092.6，
公開日為2004年12月4日的發(fā)明專利 公開了一種等離子體源離子注入內(nèi)表面改性的裝置，上述三個(gè)專利的核心是 將射頻電極和柵網(wǎng)地電極同軸地插入管筒內(nèi)，通過(guò)在射頻電極和柵網(wǎng)(或絲狀) 地電極之間施加射頻功率來(lái)產(chǎn)生電容耦合等離子體，通過(guò)在管筒上施加脈沖負(fù) 高壓和柵網(wǎng)(或絲狀)地電極之間來(lái)建立用以加速離子的徑向電場(chǎng)，離子通過(guò) 擴(kuò)散進(jìn)入柵網(wǎng)(或絲狀)地電極和管筒內(nèi)壁之間的區(qū)域，然后在電場(chǎng)的作用下 向管筒內(nèi)壁加速運(yùn)動(dòng)，最后注入到管筒內(nèi)壁，該專利既解決了內(nèi)部等離子體的 獲得問題，又能鉗制電位提高注入能量，但該方法也存在不足之處由于存在 柵網(wǎng)，管筒內(nèi)壁存在著陰影效應(yīng)，注入時(shí)的氣壓很高，在10—30Pa之間， 一方 面會(huì)減小離子的自由程從而造成注入能量損失，另一方面也會(huì)誘導(dǎo)高壓放電和打火損傷材料的表面，更主要的不足之處在于該方法采用的是電容耦合射頻放 電，屬于二極放電(徑向)，電子在兩個(gè)電極間做徑向震蕩，電極間距離很大時(shí) 電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中才能與中性氣體發(fā)生足夠的碰撞，由于受二極放電的帕邢
(Paschen)定律限制，中心射頻電極和網(wǎng)狀(或絲狀)地電極間距就不能太小， 否則射頻放電困難。要想放電成功，只能采用較大的放電距離來(lái)滿足，另外網(wǎng) 狀(或絲狀)地電極和被處理管之間也需要空間，這就使得處理的管筒直徑自 然不能太小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有管筒內(nèi)表面離子注入處理時(shí)因采用電容耦合等 離子體使得放電間距大而難以對(duì)細(xì)管內(nèi)表面進(jìn)行處理的問題，提供一種電感耦 合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入改性裝置及方法。
本發(fā)明的裝置包括至少一個(gè)螺線管、至少一個(gè)管筒、第一絕緣密封接頭、 真空室、射頻電源、脈沖負(fù)高壓電源、泵組系統(tǒng)、匹配箱、第二絕緣密封接頭、 第三絕緣密封接頭、第一絕緣支架、高壓電纜、第一電纜和第二電纜，射頻電 源的輸出端與匹配箱輸入端連接，第一絕緣密封接頭、第二絕緣密封接頭和第 三絕緣密封接頭分別設(shè)置在真空室的側(cè)壁上，第一絕緣支架設(shè)置在真空室內(nèi)的 底面上，至少一個(gè)管筒設(shè)置在第一絕緣支架上，真空室與泵組系統(tǒng)連接，高壓 電纜的一端穿過(guò)第三絕緣密封接頭與真空室內(nèi)的至少一個(gè)管筒連接，高壓電纜 的另一端與真空室外的脈沖負(fù)高壓電源連接，至少一個(gè)螺線管設(shè)置在管筒內(nèi)且
與管筒同軸設(shè)置，螺線管的一端通過(guò)第一電纜與真空室外面的匹配箱連接，且 第一電纜穿過(guò)第一絕緣密封接頭，螺線管的另一端通過(guò)第二電纜與射頻電源的 地極連接，且第二電纜穿過(guò)第二絕緣密封接頭。
本發(fā)明的方法是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、利用泵組系統(tǒng)將真空室內(nèi)的氣壓 抽至本底真空度5 l(^Pa ; 二、向真空室內(nèi)充入氣體，使真空室內(nèi)的氣壓達(dá)到 工作氣壓0.1 15Pa;三、開啟射頻電源，設(shè)置在管筒內(nèi)的螺線管放電，在螺線 管內(nèi)外產(chǎn)生軸向均勻的電感耦合等離子體，等離子體將充滿管筒的內(nèi)部空間， 并且沿管筒軸向均勻分布；四、開啟脈沖負(fù)高壓電源，脈沖負(fù)高壓通過(guò)高壓電 纜施加到管筒上，在管筒內(nèi)表面和螺線管之間形成徑向電場(chǎng)，徑向電場(chǎng)使得管 筒內(nèi)表面和螺線管之間的離子被加速向管筒內(nèi)壁飛去，即對(duì)管筒的內(nèi)壁進(jìn)行離 子注入，注入0.5~5小時(shí)；五、關(guān)閉脈沖負(fù)高壓電源和射頻電源，關(guān)閉泵組系統(tǒng)，真空室內(nèi)停止真空，即完成電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入。
本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明的改性裝置在管筒內(nèi)設(shè)置了螺線管，通 過(guò)在螺線管上施加射頻功率使得管筒內(nèi)產(chǎn)生一團(tuán)沿管筒的軸向均勻分布的電感 耦合等離子體，因此具有等離子體源放電均勻的優(yōu)點(diǎn)。由于螺線管的其中一端 接射頻地電極，采用本發(fā)明的改性方法，使得螺線管在離子注入過(guò)程中起到地 電極鉗制電位的作用。由于本發(fā)明采用的是電感耦合等離子體源，放電時(shí)電子 繞對(duì)稱軸做蜷線運(yùn)動(dòng)，在很小空間內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)路程就被大幅度延長(zhǎng)，增加了 電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與中性氣體的碰撞，促進(jìn)了等離子體放電，對(duì)管筒徑向尺寸要 求較小，從而可以對(duì)直徑更細(xì)小的管筒內(nèi)表面進(jìn)行離子注入處理。


圖1是本發(fā)明的裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是具體實(shí)施方式
四的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3是具體實(shí)施方式
五的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括至少一個(gè)螺
線管l、至少一個(gè)管筒2、第一絕緣密封接頭3、真空室4、射頻電源5、脈沖負(fù) 高壓電源6、泵組系統(tǒng)7、匹配箱16、第二絕緣密封接頭17、第三絕緣密封接 頭18、第一絕緣支架19、高壓電纜20、第一電纜22和第二電纜23，射頻電源 5的輸出端與匹配箱16輸入端連接，第一絕緣密封接頭3、第二絕緣密封接頭 17和第三絕緣密封接頭18分別設(shè)置在真空室4的側(cè)壁上，第一絕緣支架19設(shè) 置在真空室4內(nèi)的底面上，至少一個(gè)管筒2設(shè)置在第一絕緣支架19上，真空室 4與泵組系統(tǒng)7連接，高壓電纜20的一端穿過(guò)第三絕緣密封接頭18與真空室4 內(nèi)的至少一個(gè)管筒2連接，高壓電纜20的另一端與真空室4外的脈沖負(fù)高壓電 源6連接，至少一個(gè)螺線管1設(shè)置在管筒2內(nèi)且與管筒2同軸設(shè)置，螺線管l 的一端通過(guò)第一電纜22與真空室4外面的匹配箱16連接，且第一電纜22穿過(guò) 第一絕緣密封接頭3，螺線管1的另一端通過(guò)第二電纜23與射頻電源5的地極 15連接，且第二電纜23穿過(guò)第二絕緣密封接頭17。螺線管1的一端連接到地 極l5，利用地極15來(lái)鉗制電位以提高離子注入能量。螺線管1同時(shí)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè) 功能，既實(shí)現(xiàn)了施加射頻功率后產(chǎn)生等離子體的功能，也提供了地電極鉗制電 位的功能。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同之處在于管筒2
6的數(shù)量為2 5個(gè)，螺線管1的數(shù)量與管筒2的數(shù)量相同，2~5個(gè)管筒2平行設(shè) 置在第一絕緣支架19上，2 5個(gè)管筒2之間通過(guò)導(dǎo)線連接，各螺線管l之間通 過(guò)導(dǎo)線并聯(lián)。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同之處在于管筒2 的橫截面形狀為圓形、方形、長(zhǎng)方形或三角形，螺線管1的橫截面形狀與管筒2 的橫截面形狀相同。以適應(yīng)特殊形狀的管筒進(jìn)行內(nèi)表面離子注入處理。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是它還增加有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由第二絕緣支架24、第一軸承25、 第三絕緣支架26、第二軸承27、聯(lián)軸器28和電機(jī)29組成，第二絕緣支架24 和第三絕緣支架26分別固裝在真空室4內(nèi)的底面上且分別位于管筒2的兩端， 第--軸承25固裝在第二絕緣支架24上，螺線管1與第一軸承25相對(duì)的一端設(shè) 置在第一軸承25的中心孔內(nèi)，第二軸承27固裝在第三絕緣支架26上，螺線管 1上與第二軸承27相對(duì)的一端穿過(guò)第二軸承27的中心孔與聯(lián)軸器28連接，聯(lián) 軸器28的另一端與電機(jī)29的輸出端連接，電機(jī)29固裝在第三絕緣支架26上。 通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使得螺線管1與管筒2之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而消除離子注入過(guò) 程中在管內(nèi)壁上產(chǎn)生的陰影效應(yīng)。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是它還增加有移動(dòng)機(jī)構(gòu)，移動(dòng)機(jī)構(gòu)由第二絕緣支架24、第三絕緣支架 26、聯(lián)軸器28、電機(jī)29、第一導(dǎo)軌31、第一滑塊32、第二滑塊33、第二導(dǎo)軌 34、螺桿35和螺母36組成，第二絕緣支架24和第三絕緣支架26分別固裝在 真空室4內(nèi)的底面上且分別位于管筒2的兩端，第一導(dǎo)軌31固裝在第二絕緣支 架24上，第一滑塊32固裝在第一導(dǎo)軌31上，螺線管1與第一滑塊32相對(duì)的 一端設(shè)置在第一滑塊32的中心孔內(nèi)，第二導(dǎo)軌34固裝在第三絕緣支架26上， 第二滑塊33固裝在第二導(dǎo)軌34上，螺線管1與第二滑塊33相對(duì)的一端穿過(guò)第 二滑塊33的中心孔與螺母36連接，螺母36與螺桿35螺紋連接，螺桿35與聯(lián) 軸器28連接，聯(lián)軸器28的另一端與電機(jī)29的輸出端連接，電機(jī)29固裝在第 三絕緣支架26上。通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)使得螺線管1與管筒2之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，從 而實(shí)現(xiàn)對(duì)很長(zhǎng)的管筒2進(jìn)行內(nèi)表面處理。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、利用泵組系統(tǒng)7將真空室4內(nèi)的氣壓抽至本底真空度5 10,a ; 二、 向真空室4內(nèi)充入氣體，使真空室4內(nèi)的氣壓達(dá)到0.1 15Pa;三、開啟射頻電 源5，設(shè)置在管筒2內(nèi)的螺線管1放電，在螺線管1內(nèi)外產(chǎn)生軸向均勻的電感耦 合等離子體，等離子體將充滿管筒2的內(nèi)部空間，并且沿管筒2軸向均勻分布; 四、開啟脈沖負(fù)高壓電源6，脈沖負(fù)高壓通過(guò)高壓電纜20施加到管筒2上，在 管筒2內(nèi)表面和螺線管1之間形成徑向電場(chǎng)，徑向電場(chǎng)使得管筒2內(nèi)表面和螺 線管1之間的離子被加速向管筒2內(nèi)壁飛去，即對(duì)管筒2的內(nèi)壁進(jìn)行離子注入， 注入0.5 5小時(shí)；五、關(guān)閉脈沖負(fù)高壓電源6和射頻電源5，關(guān)閉泵組系統(tǒng)7， 真空室4內(nèi)停止真空，即完成電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入。步驟二 中的氣體由氧氣瓶8、氮?dú)馄?、乙炔氣瓶10或氬氣瓶11提供，氧氣瓶8、氮 氣瓶9、乙炔氣瓶10或氬氣瓶11分別通過(guò)針閥12與流量計(jì)13連接，流量計(jì) 13與真空室4連接，通過(guò)針閥12和微調(diào)流量計(jì)13來(lái)控制氣體流量和真空室內(nèi) 的氣壓。步驟四中在管筒2內(nèi)表面形成等離子體鞘層，離子在鞘層內(nèi)電場(chǎng)的作 用下向管筒2內(nèi)表面加速運(yùn)動(dòng)，'注入到管筒2的內(nèi)壁上，由于離子注入，使得 鞘層內(nèi)的離子數(shù)目減少，離子鞘層對(duì)負(fù)偏壓的屏蔽作用減弱，進(jìn)而引起管筒2 內(nèi)表面對(duì)電子的進(jìn)一步排斥，使得鞘層邊緣的電子向螺線管l方向運(yùn)動(dòng)，最后 終止于螺線管1處。等離子體在螺線管1的內(nèi)側(cè)和外側(cè)均能夠產(chǎn)生。本發(fā)明還 可以實(shí)現(xiàn)在管筒內(nèi)表面進(jìn)行薄膜沉積處理，例如沉積碳膜(DLC)，通過(guò)向真空 室4內(nèi)充入乙炔等氣體，管筒2內(nèi)可以產(chǎn)生含有C離子的電感耦合等離子體， C離子在管筒2上的脈沖負(fù)高壓作用下注入沉積到管筒2內(nèi)表面，實(shí)現(xiàn)管筒2 內(nèi)表面的薄膜沉積。
具體實(shí)施方式
七結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的步驟二中的氣 體為氧氣、氮?dú)?、乙炔氣或氬氣，還可以是前述氣體中任意兩種或兩種以上氣 體的混合。
權(quán)利要求
1、一種電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入改性裝置，它包括至少一個(gè)管筒(2)、第一絕緣密封接頭(3)、真空室(4)、射頻電源(5)、脈沖負(fù)高壓電源(6)、泵組系統(tǒng)(7)、匹配箱(16)、第二絕緣密封接頭(17)、第三絕緣密封接頭(18)、第一絕緣支架(19)和高壓電纜(20)，射頻電源(5)的輸出端與匹配箱(16)輸入端連接，第一絕緣密封接頭(3)、第二絕緣密封接頭(17)和第三絕緣密封接頭(18)分別設(shè)置在真空室(4)的側(cè)壁上，第一絕緣支架(19)設(shè)置在真空室(4)內(nèi)的底面上，至少一個(gè)管筒(2)設(shè)置在第一絕緣支架(19)上，真空室(4)與泵組系統(tǒng)(7)連接，高壓電纜(20)的一端穿過(guò)第三絕緣密封接頭(18)與真空室(4)內(nèi)的至少一個(gè)管筒(2)連接，高壓電纜(20)的另一端與真空室(4)外的脈沖負(fù)高壓電源(6)連接，其特征在于它還包括至少一個(gè)螺線管(1)、第一電纜(22)和第二電纜(23)，至少一個(gè)螺線管(1)設(shè)置在管筒(2)內(nèi)且與管筒(2)同軸設(shè)置，螺線管(1)的一端通過(guò)第一電纜(22)與真空室(4)外面的匹配箱(16)連接，且第一電纜(22)穿過(guò)第一絕緣密封接頭(3)，螺線管(1)的另一端通過(guò)第二電纜(23)與射頻電源(5)的地電極(15)連接，且第二電纜(23)穿過(guò)第二絕緣密封接頭(17)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入改性裝置， 其特征在于管筒(2)的數(shù)量為2 5個(gè)，螺線管(1)的數(shù)量與管筒(2)的數(shù) 量相同，2~5個(gè)管筒(2)平行設(shè)置在第一絕緣支架(19)上，2~5個(gè)管筒(2) 之間通過(guò)導(dǎo)線連接，各螺線管(1)之間通過(guò)導(dǎo)線并聯(lián)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入改性 裝置，其特征在于管筒(2)的橫截面形狀為圓形、方形、長(zhǎng)方形或三角形， 螺線管(1)的橫截面形狀與管筒(2)的橫截面形狀相同。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入改性裝置， 其特征在于它還包括轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由第二絕緣支架(24)、第一軸承(25)、 第三絕緣支架(26)、第二軸承(27)、聯(lián)軸器(28)和電機(jī)(29)組成，第二 絕緣支架(24)和第三絕緣支架(26)分別固裝在真空室(4)內(nèi)的底面上且分 別位于管筒(2)的兩端，第一軸承(25)固裝在第二絕緣支架(24)上，螺線 管(1)與第一軸承(25)相對(duì)的一端設(shè)置在第一軸承(25)的中心孔內(nèi)，第二 軸承(27)固裝在第三絕緣支架(26)上，螺線管(1)上與第二軸承(27)相對(duì)的一端穿過(guò)第二軸承(27)的中心孔與聯(lián)軸器(28)連接，聯(lián)軸器(28)的 另一端與電機(jī)(29)的輸出端連接，電機(jī)(29)固裝在第三絕緣支架(26)上。
5 、根據(jù)權(quán)利要求3所述的電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入改性裝置， 其特征在于它還包括移動(dòng)機(jī)構(gòu)，移動(dòng)機(jī)構(gòu)由第二絕緣支架(24)、第三絕緣支 架(26)、聯(lián)軸器(28)、電機(jī)(29)、第一導(dǎo)軌(31)、第一滑塊(32)、第二滑 塊(33)、第二導(dǎo)軌(34)、螺桿(35)和螺母(36)組成，第二絕緣支架(24) 和第三絕緣支架(26)分別固裝在真空室(4)內(nèi)的底面上且分別位于管筒(2) 的兩端，第一導(dǎo)軌(31)固裝在第二絕緣支架(24)上，第一滑塊(32)固裝 在第一導(dǎo)軌(31)上，螺線管(1)與第一滑塊(32)相對(duì)的一端設(shè)置在第一滑 塊(32)的中心孔內(nèi)，第二導(dǎo)軌(34)固裝在第三絕緣支架(26)上，第二滑 塊(33)固裝在第二導(dǎo)軌(34)上，螺線管(1)與第二滑塊(33)相對(duì)的一端 穿過(guò)第二滑塊(33)的中心孔與螺母(36)連接，螺母(36)與螺桿(35)螺 紋連接，螺桿(35)與聯(lián)軸器(28)連接，聯(lián)軸器(28)的另一端與電機(jī)(29) 的輸出端連接，電機(jī)(29)固裝在第三絕緣支架(26)上。
6、 一種利用權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行的電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子 注入改性方法，其特征在于所述方法通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn).. 一、利用泵組系統(tǒng)(7)將真空室(4)內(nèi)的氣壓抽至本底真空度5 10'spa; 二、向真空室(4)內(nèi) 充入氣體，使真空室(4)內(nèi)的氣壓達(dá)到0.1 15Pa;三、開啟射頻電源(5)，設(shè) 置在管筒(2)內(nèi)的螺線管(1)放電，在螺線管(1)內(nèi)外產(chǎn)生軸向均勻的電感 耦合等離子體，等離子體將充滿管筒(2)的內(nèi)部空間，并且沿管筒(2)軸向 均勻分布；四、開啟脈沖負(fù)高壓電源(6)， -300V~-30000V的脈沖負(fù)高壓通過(guò) 高壓電纜(20)施加到管筒(2)上，在管筒(2)內(nèi)表面和螺線管(1)之間形 成徑向電場(chǎng)，徑向電場(chǎng)使得管筒(2)內(nèi)表面和螺線管(1)之間的離子被加速 向管筒(2)內(nèi)壁飛去，即對(duì)管筒(2)的內(nèi)壁進(jìn)行離子注入，注入0.5 5小時(shí); 五、關(guān)閉脈沖負(fù)高壓電源(6)和射頻電源(5)，關(guān)閉泵組系統(tǒng)(7)，真空室(4) 內(nèi)停止真空，即完成電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入改性方法， 其特征在于步驟二中的氣體為氧氣、氮?dú)狻⒁胰矚饣驓鍤?，還可以是前述氣 體中任意兩種或兩種以上氣體的混合。
全文摘要
電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入改性裝置及方法，它涉及一種表面處理裝置和處理方法。本發(fā)明為解決現(xiàn)有管筒內(nèi)表面離子注入處理時(shí)因采用電容耦合等離子體使得放電間距大而難以對(duì)細(xì)管內(nèi)表面進(jìn)行處理的問題。裝置螺線管設(shè)置在管筒內(nèi)，且一端與匹配箱連接、另一端與地極連接。方法一、將真空室內(nèi)抽真空；二、向真空室內(nèi)充入氣體；三、螺線管內(nèi)外產(chǎn)生軸向均勻的電感耦合等離子體；四、脈沖負(fù)高壓施加到管筒上使管筒內(nèi)形成徑向電場(chǎng)；五、關(guān)閉脈沖負(fù)高壓電源和射頻電源，完成電感耦合等離子體管筒內(nèi)表面離子注入。本發(fā)明具有等離子體源放電均勻的優(yōu)點(diǎn)，螺線管起到地電極鉗制電位的作用，本發(fā)明可以對(duì)直徑更細(xì)小的管筒內(nèi)表面進(jìn)行離子注入處理。
文檔編號(hào)C23C14/48GK101525738SQ200910071869
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者楊士勤, 汪志健, 田修波 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)