179482. lajstromszámú szabadalom • Penning porlasztóforrás
5 179482 6 10 mágnesgyűrű dt és d átmérője és a mágneses feszültségük között a következő egyenlőtlenség teljesül 1,2 dt~dn- 1 d,-dn > Q-i ©n >0,5 df-dn-l d,-dn 5 ahol a d( a target külső átmérője, 10 d mágnesgyűrűk átmérője, dn az n-ik mágnesgyűrű átmérője, 0 mágneses feszültség. Amint a 3. ábrán látszik a d(-dn távolság az a 15 hossz, amit az n-ik mágnesgyűrűnek át kell mágneseznie ahhoz, hogy az eredő mágnestér egyenletes legyen. Az átmágnesezendő hosszaknak pedig arányosoknak kell lennie a 0 gerjesztésekkel. Ezt fejezi ki a 20 szorzó nélküli egyenlőség a képletben. Amennyiben az egyenlőtlenség fordított lenne, akkor a segéd mágnesgyűrű hatása már elenyésző. Ha az egyenlőtlenség 0,5-szörösnél kisebb lenne, akkor az n-ik és az n-l-ik gyűrű közötti szakaszon erősen csökkenne a 25 mágnestér. Extrém esetben 0 vagy fordított arányú is lehet. E képletben meghatározott feltétel teljesülését megvalósító 13 segéd mágnesek gyűrű alakban valóéihelyezkedése esetén a 3 target teljes felületén a 12 eredő mágnestér nagysága és iránya közel állandó és a 3 target felületével párhuzamos. Vagyis ez más szavakkal ezt jelenti, — mint ahogy ez a 3. ábrából is egyértelműen kitűnik — hogy a 8 mágnespólustól a 3 35 target széle felé haladva a 12 eredő mágnestér a 3 target felületével közel párhuzamos. A 2 mágneses erővonalak radiális széttartása miatti térerő csökkenést a 10 mágnesgyűrűkben elhelyezett 13 segédmágnesek alkalmazása pótolja. A villamos tér iránya a 3 target felületére mindenhol merőleges, tehát egyben az ily módon létrehozott 12 mágnestérre is merőleges, ezért a 3 target felülete fölött a plazma létrejöttének feltételei biztosítottak, 45 vagyis gyakorlatilag a 3 target teljes felülete 9 aktív zóna ezzel egyenletesen porlódik. A 3. ábrában bemutatott Penning porlasztó forrás működése a következő: 50 Az egymásra merőleges villamos és mágnestér hatására például 0,1 “1,2 Pa nyomástartományban Penning plazma gázkisülés jön létre akkor, ha a 8 mágnespólust anódként - pozitív sarok - A 3 targetet katódként kapcsoljuk - negatív sarok —. A plazma fenntartására 400-800 V feszültséget használunk. A plazmában keletkezett ionok a katódesés potenciálterében felgyorsulnak és nagy sebességgel a 3 targetba csapódva, onnan annak atomjait kiütik, vagyis ezzel a 3 target porlódik. Ez az elporlasztott anyag mennyiség célszerűen elhelyezett hordozókra rétegenként kondenzálódik. A 3. ábrában vázolt Penning porlasztó forrás kiviteli alakja hengeres, de a kísérleteink igazolják, hogy a négyszögletes alakban is elkészíthető. Ebben az esetben a Penning porlasztó forrás is négyszög alakú. Ha a Penning porlasztó forrás alakja tetszőleges vagy célszerűen négyszög alakú, akkor az ily módon kiképzett 3 target rövidebb oldalának hosszától számítva a dn és d távolságban elhelyezett 13 segédmágnesek és azok mágneses feszültségeik között a már előzőekben ismertetett egyenlőtlenség teljesül. Az általunk kivitelezett megoldásoknál, mely gyűrű vagy négyszögű volt a 13 segédmágnesek permanens mágnesek voltak, de az elrendezést tekintve kézenfekvő, hogy a 13 segédmágnesek elektromágnes kivitelben is megvalósíthatók. A javasolt penning porlasztó forrás további kiviteli alakja melyben a 13 segédmágnesek és az 1 főmágnes mágneses vezetőn vannak elhelyezve. Szabadalmi igénypontok: 1. Penning porlasztó forrás, mely önmagában ismert anódból (6) hűtött katódból (5) és oly módon elhelyezett fő mágnesből (1) áll, melynek szórt tere részben vagy egészben a katód (5) felett helyezkedik el, valamint a katódot (5) körülvevő árnyékoló rendszer van elhelyezve, azzal jellemezve, hogy a katód (5) közepén levő fő mágnes (l)a katód (5) körvonal által kifeszített síkra merőlegesen tengelyszimmetrikusan egy vagy több segédmágnes (13) veszi körül oly módon, hogy mágneses polarizálásuk a fő mágnes (1) polarizálásával azonos irányban mutat, és a középvonaltól messzebb elhelyezett segédmágnesek (13) mágneses feszültsége kisebb, mint a középvonalhoz közelebb levő segédmágnesé (13). 2. Az 1. igénypont szerinti penning porlasztó forrás kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a segédmágnesek (13) és a főmágnes (1) mágneses vezetőn (11) vannak elhelyezve. 2 rajz, 3 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 83.4143 - Zrínyi Nyomda, Budapest 3
