一种循环脉冲扫描轴向磁场发生装置的制作方法

本实用新型涉及磁场发生设备技术领域，特别涉及一种循环脉冲扫描轴向磁场发生装置。

背景技术：

电弧真空离子镀膜机作为真空涂层的生产设备，当前已经被广泛应用到工业化生产中。所述电弧真空离子镀膜机中通常设有磁场发生装置，其能产生真空电弧源磁场用以改善电弧斑的运动轨迹和速度。

但传统的磁场发生装置中产生的电磁场均带有径向或周向磁场，这会损失了轴向离子通量，在这些磁场中制造的电弧阴极会导致镀膜沉积速率损失达到30%-50%，并导致薄膜结合力下降，造成这一现象的原因是离子到达比下降导致刻蚀和轰击加热的损失及成膜能量的减少。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，针对上述现有技术中的不足，提供一种循环脉冲扫描轴向磁场发生装置，其产生的电弧源磁场没有干涉带电粒子轴向运动力的外加杂力，使电弧斑的运动更加改善，使所镀膜层更为细腻。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种循环脉冲扫描轴向磁场发生装置，包括供电组件、电机、减速机、电枢组件和磁极，所述电机的输出轴与减速机的输入轴连接，所述电枢组件包括电枢体和电枢轴，所述电枢轴转动设置于电枢体内，所述减速机的输出轴与电枢轴连接，所述电枢体周向装设有多个第一电极，所述电枢轴上设有一个第二电极，所述第二电极随电枢轴转动，所述磁极包括一支架和多个螺线管，所述支架轴向开设有多个容置槽，所述螺线管安装于容置槽中，且所述容置槽的轴线与螺线管的轴线相互叠合，所述螺线管与容置槽为一一对应关系，所述电枢轴与供电组件电连接，所述第一电极通过导线与螺线管的一端电连接，所述螺线管的另一端与供电组件电连接，所述第一电极与螺线管为一一对应关系。

作为一种优选方案，所述电枢组件还包括绝缘套筒、轴套和两绝缘夹板，所述绝缘套筒和轴套设于电枢轴和电枢体之间，所述绝缘套筒套设于电枢轴外，所述轴套套设于绝缘套筒外，所述绝缘套筒和轴套的侧壁开设有一夹槽，所述绝缘夹板和第二电极装设于夹槽内，所述第二电极设于两绝缘夹板之间。

作为一种优选方案，所述电枢组件还包括电枢壳和轴承，所述轴承套设于电枢轴的两端，所述电枢壳包括外壳和端盖，所述外壳套设于电枢体外，所述端盖盖设于外壳的两侧，所述端盖套装于轴承外，所述轴承与端盖之间设有绝缘套。

作为一种优选方案，所述循环脉冲扫描轴向磁场发生装置还包括环力弹簧，所述环力弹簧装设于外壳和电枢体之间。

作为一种优选方案，所述循环脉冲扫描轴向磁场发生装置还包括端部绝缘套筒，所述端部绝缘套筒套设于电枢体和轴套之间，且所述端部绝缘套筒的一侧面与端盖的内侧面相抵，所述端部绝缘套筒的另一侧面与第一电极的外侧面相抵。

作为一种优选方案，所述供电组件包括电源、变压器、电流表和电压表，所述电流表的一端与电源的正极电连接，所述电流表的另一端与变压器的一端电连接，所述变压器的另一端与电枢组件/磁极电连接，所述电压表与电流表和变压器并联，所述电源的负极与磁极/电枢组件电连接。

作为一种优选方案，所述第一电极的材质为铜，所述第二电极的材质为铜或石墨。

作为一种优选方案，所述螺线管的线圈材料为铜导线，所述铜导线的直径为0.5mm，所述螺线管的线圈匝数为800。

作为一种优选方案，所述电枢轴的转速为1-600r/min。

本实用新型的有益效果是：通过供电组件、电机、减速机、电枢组件和磁极的配合产生沿圆周明灭变化的扫描脉冲轴向磁场，这一磁场使电弧斑在圆周方向不同相角的明灭而不停的左选择性拖动型运动，因而该磁场没有干涉带电粒子轴向运动力的外加杂力，使电弧斑的运动更加改善，使所镀膜层更为细腻。

附图说明

图1为本实用新型之实施例的组装结构示意图；

图2为本实用新型之电枢组件的剖视图；

图3为图2中A-A处的剖视图；

图4为本实用新型之螺线管磁场方向、电场方向和带电粒子运动方向示意图。

图中：1-供电组件，11-电源，12-电流表，13-变压器，14-电压表，2-电机，3-减速机，4-电枢组件，41-电枢体，42-电枢轴，43-绝缘套筒，44-轴套，45-绝缘夹板，46-外壳，47-端盖，48-轴承，49-端部绝缘套筒，5-磁极，51-支架，52-螺线管，6-第一电极，7-第二电极，8-绝缘套，9-环力弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

如图1～图3所示，一种循环脉冲扫描轴向磁场发生装置，包括供电组件1、电机2、减速机3、电枢组件4和磁极5，所述供电组件1包括电源11、变压器13、电流表12和电压表14，所述电流表12的一端与电源11的正极电连接，所述电流表12的另一端与变压器13的一端电连接，所述电压表14与电流表12和变压器13并联，所述电机2的输出轴与减速机3的输入轴连接，所述电枢组件4包括电枢体41和电枢轴42，所述电枢轴42转动设置于电枢体41内，所述减速机3的输出轴与电枢轴42连接，所述电枢体41周向装设有多个第一电极6，所述电枢轴42上设有一个第二电极7，所述第二电极7随电枢轴42转动，所述磁极5包括一支架和多个螺线管，所述支架轴向开设有多个容置槽，所述螺线管安装于容置槽中，且所述容置槽的轴线与螺线管的轴线相互叠合，所述螺线管与容置槽为一一对应关系，所述电枢轴42与电源11的负极电连接，所述第一电极6通过导线与螺线管的一端电连接，所述螺线管的另一端与所述变压器13的另一端电连接，所述第一电极6与螺线管为一一对应关系，其中，支架51可以为如图1所示的圆形，也可以为其他任意形状。

作为一种优选方案，所述电枢组件4还包括绝缘套筒43、轴套44和两绝缘夹板45，所述绝缘套筒43和轴套44设于电枢轴42和电枢体41之间，所述绝缘套筒43套设于电枢轴42外，所述轴套44套设于绝缘套筒43外，所述绝缘套筒43和轴套44的侧壁开设有一夹槽，所述绝缘夹板45和第二电极7装设于夹槽内，所述第二电极7设于两绝缘夹板45之间。

作为一种优选方案，所述电枢组件4还包括电枢壳和轴承48，所述轴承48套设于电枢轴42的两端，所述电枢壳包括外壳46和端盖47，所述外壳46套设于电枢体41外，所述端盖47盖设于外壳46的两侧，所述端盖47套装于轴承48外，所述轴承48与端盖47之间设有绝缘套8。

作为一种优选方案，所述循环脉冲扫描轴向磁场发生装置还包括环力弹簧9，所述环力弹簧9装设于外壳46和电枢体41之间。

作为一种优选方案，所述循环脉冲扫描轴向磁场发生装置还包括端部绝缘套筒49，所述端部绝缘套筒49套设于电枢体41和轴套44之间，且所述端部绝缘套筒49的一侧面与端盖47的内侧面相抵，所述端部绝缘套筒49的另一侧面与第一电极6的外侧面相抵，绝缘套筒43、绝缘套8、绝缘夹板45和端部绝缘套筒49的设置使第二电极7和第一电极6摩擦产生的电流不会外泄出去，从而确保了循环脉冲扫描轴向磁场发生装置的工作稳定性。

作为一种优选方案，所述第一电极6的材质为铜，所述第二电极7的材质为铜或石墨。

作为一种优选方案，所述螺线管的线圈材料为铜导线，所述铜导线的直径为0.5mm，所述螺线管的线圈匝数为800。

需要说明的是所述电源11的负极也可以与螺线管电连接，所述变压器13的另一端也可以与电枢轴42电连接，电源的电流值为0-1A，而电压值小于36V。

通过供电组件1、电机2和减速机3的配合使电枢轴42以1-600r/min的转速转动，第二电极7随电枢轴42转动，与多个第一电极6逐一相切，从而产生电流令磁极5中相应的螺线管产生如图4所示与电场方向一致的轴向磁场，该轴向磁场使带电粒子沿轴向运动，由于本循环脉冲扫描轴向磁场发生装置所产生的磁场与电场方向一致，此时带电粒子在轴向的洛伦磁力为零，如此磁场仅对带电粒子有方向约束作用，带电粒子便可顺利的按磁力线方向流出，即本循环脉冲扫描轴向磁场发生装置不但实现对等离子体的磁约束，而且可以对其中的带电粒子做功。

本实用新型的有益效果：通过供电组件1、电机2、减速机3、电枢组件4和磁极5的配合产生沿圆周明灭变化的扫描脉冲轴向磁场，这一磁场使电弧斑在圆周方向不同相角的明灭而不停的做选择性拖动型运动，因而该磁场没有干涉带电粒子轴向运动力的外加杂力，使电弧斑的运动更加改善，使所镀膜层更为细腻。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施方式，凡是依据本实用新型的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。