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Magnetische Beeinflussung von Pulsprozessen bei Vakuumbogenentladungen

Autor :Enrico Hettkamp
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Datum :20.06.2006
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00006435
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung der magnetischen Beeinflussung eines modifizierten Puls-Arc-Prozesses. Dazu wurden externe statische und veränderliche Magnetfelder während dieses Arc-Beschichtungsprozesses angewendet. Es ergab sich dadurch eine Verfahrenskombination von Steered-Arc und modifiziertem Puls-Arc-Prozess. Mit dieser Verfahrenskombination wurde eine Vielzahl experimenteller Untersuchungen durchgeführt, die zu einem besseren Verständnis der Anwendung von externen Magnetfeldern zur Beeinflussung von Pulsprozessen bei Vakuumbogenentladungen führen soll. Es wurden Magnetfeldsimulationen durchgeführt, um ein resultierendes Magnetfeld für verschiedene geometrische Verhältnisse beim Einsatz von Permanentmagneten und Magnetspulen zu optimieren. Für die Verwendung einer Magnetspule war es weiterhin erforderlich, eine Stromversorgung zu entwickeln und aufzubauen. Da gepulste Prozesse eingesetzt wurden, war es gewünscht, mit Hilfe der Stromversorgung sowohl statische als auch gepulste Magnetfelder erzeugen zu können. Während der Grundstromphase wird das magnetische Feld benötigt, damit die Fußpunkte eine definierte Bahn einhalten und eine beschleunigte Bewegung ausführen. In der Impulsstromphase soll die Ausbreitung der Fußpunkte durch ein Magnetfeld nicht gestört werden. Beim magnetisch beeinflussten modifizierten Puls-Arc-Prozess bewegen sich die Fußpunkte in der Grundstromphase durch die Magnetfeldbeeinflussung auf einer Kreisbahn. Dadurch war der Ausgangspunkt für die Teilung der Fußpunkte in der folgenden Pulsstromphase festgelegt. Eine Fußpunktteilung in der Nähe des Targetrandes wurde verhindert und damit die Stabilität des Prozesses erhöht. Durch die Erhöhung der Geschwindigkeiten der Fußpunkte und damit einer Vermeidung lokaler Überhitzungen wurde eine Reduzierung der Dropletemission bei der Verfahrenskombination im Vergleich zum modifizierten Puls-Arc-Verfahren erreicht. Die Verfahrenskombination führt zu einer Veränderung der Emissionscharakteristik des modifizierten Puls-Arc-Verfahrens. Die für einen Pulsprozess typische starke Fokussierung des Plasmas wird durch die Wirkung des Magnetfeldes abgeschwächt. Eine Erhöhung der Beschichtungrate durch die Verfahrenskombination im Vergleich zum Random-Arc konnte ebenfalls festgestellt werden. Es konnte weiterhin beobachtet werden, dass die Anwendung eines auf den Bogenstrom synchronisierten Magnetfeldes eine Steigerung der Beschichtungsrate im Vergleich zu einem permanent wirkenden Magnetfeld bewirkte.
Schlagwörter :Vakuumlichtbogen, Magnetfeld, Pulsprozess, Fußpunktbewegung, Ionenstrom, Plasmaeigenschaften, Beschichtungsrate
Rechte :Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt.
Größe :147 S.
 
Erstellt am :30.03.2009 - 11:47:42
Letzte Änderung :22.04.2010 - 08:19:35
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00006435
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