本發(fā)明涉及等離子體鍍膜技術領域，具體涉及一種等離子體鍍膜裝置。

背景技術：

等離子體是一種物質能量較高的聚集狀態(tài)，它的能量范圍比氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)物質都高，被稱為物質的第四態(tài)，存在具有一定能量分布的電子、離子和中性粒子。低溫等離子體中粒子的能量一般約為幾個至幾十電子伏特，大于聚合物材料的結合鍵能(幾個至十幾電子伏特)，遠低于高能放射性射線，只涉及材料表面，不影響基體的性能。處于非熱力學平衡狀態(tài)下的低溫等離子體中，電子具有較高的能量，可以斷裂材料表面分子的化學鍵而形成新鍵，而中性粒子的溫度則接近室溫，這些優(yōu)點為材料表面改性提供了適宜的條件。等離子體中的粒子在與材料表面的撞擊時會將自己的能量傳遞給材料表面的分子和原子，產(chǎn)生一系列物理和化學過程。一些粒子還會注入到材料表面引起碰撞、散射、激發(fā)、重排、異構、缺陷、晶化及非晶化，從而改變材料的表面性能。

但是，現(xiàn)在市面上的等離子體鍍膜裝置缺少一種系統(tǒng)的全自動、智能化、精確控制裝置。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明提供一種等離子體鍍膜裝置，解決了現(xiàn)有技術中等離子體鍍膜裝置缺乏智能化、不能精確控制的技術問題。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種等離子體鍍膜裝置，包括真空室以及與真空室連接的等離子體射頻電源，所述真空室下部設有至少一個抽氣口，所述真空室內(nèi)部的上部設有靶、下部設有用于盛放樣品的陽極，所述陽極與旋轉機構連接，所述真空室上設有用于穿過等離子體探針的動密封結構，所述等離子體探針一端深入真空室內(nèi)部，另一端連接控制與傳輸系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述控制與傳輸系統(tǒng)包括用于采集等離子體探針上電壓和電流信號的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、PC、PLC，所述等離子體探針的輸出端與數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的輸入端連接，數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的輸出端與PC的輸入端連接，所述PC的輸出端與PLC的輸入端連接，所述PLC的輸出端與所述等離子體射頻電源連接，所述PLC與所述旋轉機構連接。

優(yōu)選的，所述等離子體探針為接觸式等離子體探針。

優(yōu)選的，所述靶與位于真空室外壁頂部的絕緣板連接。

優(yōu)選的，所述PLC的輸出端連接所述數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的輸入端。

優(yōu)選的，所述等離子體的產(chǎn)生方法為微波法、射頻法、直流/交流放電法、電子回旋共振法中的一種。

本發(fā)明提供一種等離子體鍍膜裝置，與現(xiàn)有技術相比優(yōu)點在于：

本發(fā)明等離子體鍍膜裝置能夠對鍍膜過程中的參數(shù)精確控制，使得鍍膜過程完全自動化、智能化，等離子體探針能夠實時監(jiān)測等離子體的電壓、電流參數(shù)，經(jīng)過控制與傳輸系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的采集、分析、輸出，整個過程中的等離子體密度、射頻功率、已運行時間等參數(shù)都可以實時顯示曲線，制得的成膜產(chǎn)品具有較好的沉積效果，外表美觀，鍍膜厚度均勻；

本發(fā)明等離子體鍍膜裝置采用動密封結構可以在保持真空室內(nèi)真空度的條件下運動等離子體探針，檢測到不同位置和區(qū)域等離子體的電壓和電流，而且等離子體探針以一種絕緣的方式穿過真空室壁，保持真空室內(nèi)真空度不變、真空室壁始終保持零電位，保證了鍍膜成品的高品質。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明結構示意圖。

圖中：1、真空室；2、等離子體；3、靶；4、陽極；5、樣品；6、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)；7、PC；8、PLC；9、等離子體探針；10、抽氣口；11、旋轉機構；12、動密封結構；13、等離子體射頻電源；14、絕緣板。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實施例中，公開一種等離子體鍍膜裝置，包括真空室1以及與真空室1連接的等離子體射頻電源13，真空室1上設有用于穿過等離子體探針9的動密封結構12，等離子體探針9一端深入真空室1內(nèi)部，另一端連接控制與傳輸系統(tǒng)，控制與傳輸系統(tǒng)包括用于采集等離子體探針9上電壓和電流信號的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)6、PC、PLC，等離子體探針9的輸出端與用于采集等離子體探針9上電壓和電流信號的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)6的輸入端連接，數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)6的輸出端與PC的輸入端連接，PC的輸出端與PLC的輸入端連接，PLC的輸出端與等離子體射頻電源13連接；數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)6采集等離子體探針9上的等離子體2的電壓和電流信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)接口輸入計算機，計算機中的程序自動將經(jīng)過計算得到的等離子體2的密度和電子溫度、離子能量等參數(shù)，并將之與設定值比較，從而決定PLC下步動作，且PLC與PC之間保持通訊連接，PLC執(zhí)行PC指令。

等離子體探針9為接觸式等離子體探針9；接觸式等離子體監(jiān)測系統(tǒng)的探針通過動密封結構穿過磁控濺射鍍膜機的真空室1壁，動密封結構12可以在保持現(xiàn)有真空度的條件下運動接觸式探頭，以此可以檢測到不同位置和區(qū)域的等離子體2，接觸式等離子體探頭9在保持真空的同時以一種絕緣的方式穿過真空室壁，真空室壁始終保持零電位。

真空室1下部設有至少一個抽氣口10，內(nèi)部的上部設有靶3、下部設有用于盛放樣品5的陽極4，靶3與位于真空室1外壁頂部的絕緣板14連接；陽極4與旋轉機構11連接；旋轉機構11與PLC連接；PLC的輸出端連接數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)6的輸入端；裝置本體還包括等離子發(fā)生系統(tǒng)；等離子發(fā)生系統(tǒng)為微波等離子體發(fā)生系統(tǒng)、射頻等離子體發(fā)生系統(tǒng)、直流/交流放電等離子體發(fā)生系統(tǒng)、電子回旋共振等離子體發(fā)生系統(tǒng)中的一種。

工作過程中，在開始開啟等離子體射頻電源13之前，先在電腦上設定等離子體密度參數(shù)B和運行時間T，通過實時監(jiān)測并調(diào)整，保證中間等離子體2的密度參數(shù)完全可控，確保成膜質量，不間斷通過等離子體探針9實時監(jiān)測等離子體2的電壓電流參數(shù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)6完成數(shù)據(jù)采集，輸入PC中進行運算，得到等離子體內(nèi)部的等離子體密度A，并將其與設定值B比對。若A>B，則PC發(fā)指令給PLC，控制等離子體射頻電源13功率調(diào)低。若A<B，則PC發(fā)指令給PLC，控制等離子體射頻電源13功率調(diào)高。期間，檢測得到的等離子體2的密度參數(shù)和設備運行時間、射頻功率等可以顯示在電腦上，作為成膜質量的參考數(shù)據(jù)，

綜上所述，本發(fā)明整個過程可視化，對過程中的等離子體密度、射頻功率、已運行時間等參數(shù)都可以實時顯示曲線；在開始開啟等離子體射頻電源之前，先在電腦上設定等離子體密度參數(shù)B和運行時間T。系統(tǒng)以監(jiān)測到等離子體參數(shù)為初始信號，開始計時。一旦達到設定的時間，立即關斷射頻電源，鍍膜時間非常精確；

本發(fā)明以等離子體探針系統(tǒng)作為等離子體參數(shù)監(jiān)測手段，以PC和PLC作為運算單元，對磁控濺射鍍膜過程中的參數(shù)進行控制，使得磁控濺射鍍膜過程完全智能自動化，鍍膜時間和成膜厚度能夠精確控制，制得具有高品質的成膜產(chǎn)品；

本發(fā)明等離子體鍍膜裝置能夠達到較好的沉積效果，更快的沉積速率，通過完全自動化的控制反應的中間過程的參數(shù)，實時監(jiān)測等離子體的電壓、電流參數(shù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集，整個過程可視化，對過程中的等離子體密度、射頻功率、已運行時間等參數(shù)都可以實時顯示曲線；

本發(fā)明等離子體探針通過動密封結構穿過真空室壁，動密封結構可以在保持現(xiàn)有真空度的條件下運動接觸式探針，以此可以檢測到不同位置和區(qū)域的等離子體，而且等離子體探針在保持真空的同時以一種絕緣的方式穿過真空室壁，使得真空室壁始終保持零電位，將實時監(jiān)測與參數(shù)控制聯(lián)動，獲得精確控制的終端產(chǎn)品。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。