技术领域
[0001] 本实用新型涉及真空镀膜技术领域，具体涉及一种能应用多种方法制备类金刚石薄膜的装置。
相关背景技术
[0002] 类金刚石(DLC，英文全称为Diamond Like Carbon)薄膜是一类性质近似于金刚石的薄膜，具有高硬度、高电阻率、良好光学性能等优异性能，可广泛用于机械、电子、光学、热学、声学、医学等领域，具有良好的应用前景。
[0003] 类金刚石薄膜的制备方法主要有离子束沉积法、溅射沉积法、电弧和多弧沉积法和化学气相沉积法等，这些制备方法采用了不同的镀膜工艺，具有不同的优缺点。由于不同的镀膜工艺的沉积离子能量不同会造成制备的类金刚石薄膜的特性和厚度也有所不同，这些不同点正是能满足不同的应用需求的关键。因此，在实际生产时，通常需要根据待喷物的不同，选择不同的镀膜工艺。然而，由于目前现有的制备类金刚石薄膜的设备只能适用于以上方法之一，即一台设备只能实现一种镀膜工艺，进而导致了为了制备不同类金刚石薄膜的特性和薄膜厚度，需要多台应用不同种类的制备方法的类金刚石薄膜的制备设备分别作业，如此，不仅增加了制备过程的操作繁琐程度、降低了制备的效率，而且不利于镀膜工艺中影响要素的控制和类金刚石薄膜质量的提高。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种能应用多种方法制备类金刚石薄膜的装置，用以解决由于目前制备类金刚石薄膜的设备适用方法单一而造成的操作繁琐、制备效率低下，且不利于镀膜工艺中影响要素的控制和类金刚石薄膜质量的提高的问题。
[0005] 本实用新型提供一种能应用多种方法制备类金刚石薄膜的装置，包括真空腔室、磁控溅射源、电弧离子源和多弧离子源，所述真空腔室的两侧分别设置有电弧离子磁过滤弯管对接孔和多弧离子磁过滤弯管对接孔，所述电弧离子磁过滤弯管对接孔和所述多弧离子磁过滤弯管对接孔上分别连通有电弧离子磁过滤弯管和多弧离子磁过滤弯管，所述电弧离子源和所述多弧离子源分别设置于所述电弧离子磁过滤弯管和所述多弧离子磁过滤弯管上；所述真空腔室开设有磁控溅射源孔，磁控溅射源设置于磁控溅射源孔上；所述真空腔室内部设置有磁控溅射样品室、电弧样品室和多弧样品室，所述磁控溅射样品室、所述电弧样品室和所述多弧样品室分别与磁控溅射源孔、电弧离子磁过滤弯管对接孔和多弧离子磁过滤弯管对接孔相对应；所述磁控溅射样品室、所述电弧样品室和所述多弧样品室分别配置有磁控溅射旋转架、电弧旋转架和多弧旋转架。
[0006] 优选地，所述真空腔室的外表面上开设有三个穿孔，所述磁控溅射旋转架、所述电弧旋转架和所述多弧旋转架分别穿过三个穿孔进入真空腔室与所述磁控溅射样品室、所述电弧样品室和所述多弧样品室对接。
[0007] 优选地，所述电弧离子磁过滤弯管和所述多弧离子磁过滤弯管的外端端口上分别设置有电弧离子源连接口和多弧离子源连接口；所述电弧离子源和所述多弧离子源的外端口分别设置有电弧连接法兰和多弧离子源连接法兰，所述电弧离子源连接口与所述电弧连接法兰以及所述多弧离子源连接口与所述多弧离子源连接法兰均通过法兰连接。
[0008] 优选地，所述真空腔室的磁控溅射源孔上设置有法兰盘，所述磁控溅射源的外端口设置有磁控溅射离子源连接法兰，所述磁控溅射源与所述真空腔室通过法兰连接。
[0009] 优选地，所述真空腔室的外表面设置有若干个观察窗。
[0010] 优选地，所述真空腔室连通有抽真空管。
[0011] 优选地，所述磁控溅射源内置有磁控溅射石墨靶材，该磁控溅射石墨靶材的直径为100mm。
[0012] 优选地，所述电弧离子源内部的两侧分别设置有两个电弧石墨棒，电弧离子源外侧的两端分别设置有两个电弧铜电极。两个电弧铜电极分别与两个所述电弧石墨棒相连通，所述电弧石墨棒的直径为8mm。
[0013] 优选地，每个所述电弧石墨棒上套设有电弧保护套。
[0014] 优选地，所述多弧离子源内置有多弧石墨靶材，所述多弧石墨靶材的直径为100mm。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0016] 本实用新型公开的一种能应用多种方法制备类金刚石薄膜的装置，将磁控溅射源、电弧离子源和多弧离子源及其粒子运输通道集成于同一装置，使得一台装置可以实现磁控溅射、电弧阴极过滤和多弧阴极过滤三种工艺制备类金刚石薄膜，使用该装置可以根据不同的需求来选择其中一种工艺或者两种工艺或者选择三种工艺相结合来满足不同的应用需求。本实用新型公开的能应用多种方法制备类金刚石薄膜的装置，为了获得类金刚石薄膜的特性和厚度，无需多台设备分别作业，设计合理，可行性和实用性强，提供了更多工艺的选择性，提高了制备效率，解决了目前制备类金刚石薄膜的设备适用方法单一存在的问题。
具体实施方式
[0024] 实施例1
[0025] 实施例1提供一种能应用多种方法制备类金刚石薄膜的装置，下面对其结构进行详细描述。
[0026] 参考图1至图2，该装置包括真空腔室100、基箱200、磁控溅射源1、电弧离子源2和多弧离子源3，真空腔室100设置于基箱200上，磁控溅射源1、电弧离子源2和多弧离子源3设置于真空腔室100上。
[0027] 参考图3，磁控溅射源1的外端口设置有磁控溅射离子源连接法兰10，磁控溅射源1内置有磁控溅射石墨靶材11，磁控溅射石墨靶材11的直径为100mm。
[0028] 磁控溅射源1设置于真空腔室100上。具体地，真空腔室100开设有磁控溅射源孔，真空腔室100的磁控溅射源孔上设置有法兰盘，磁控溅射源1与真空腔室100通过法兰连接。
[0029] 参考图4，电弧离子源2的外端口设置有电弧连接法兰20，电弧离子源2内部的两侧分别设置有两个电弧石墨棒21，电弧离子源2外侧的两端分别设置有两个电弧铜电极23。两个电弧铜电极23分别与两个电弧石墨棒21相连通，电弧石墨棒21的直径为8mm。为了保护电弧石墨棒21，每个电弧石墨棒21上套设有电弧保护套22。
[0030] 参考图5，多弧离子源3的外端口设置有多弧离子源连接法兰30，多弧离子源3内置有多弧石墨靶材31和多弧引弧针32，多弧石墨靶材31的直径为100mm。
[0031] 参考图6，真空腔室100的两侧分别设置有电弧离子磁过滤弯管对接孔和多弧离子磁过滤弯管对接孔，电弧离子磁过滤弯管对接孔和多弧离子磁过滤弯管对接孔上分别连通有电弧离子磁过滤弯管41和多弧离子磁过滤弯管42。电弧离子源2和多弧离子源3分别设置于电弧离子磁过滤弯管41和多弧离子磁过滤弯管42上。
[0032] 作为具体的实施方式，电弧离子磁过滤弯管41和多弧离子磁过滤弯管42的外端端口上分别设置有电弧离子源连接口410和多弧离子源连接口420，电弧离子源连接口410与电弧连接法兰20通过法兰连接，多弧离子源连接口420与多弧离子源连接法兰30通过法兰连接。
[0033] 参考图1、图2、图6和图7，真空腔室100内部设置有磁控溅射样品室61、电弧样品室62和多弧样品室63，磁控溅射样品室61、电弧样品室62和多弧样品室63分别与磁控溅射源孔、电弧离子磁过滤弯管对接孔和多弧离子磁过滤弯管对接孔相对应；磁控溅射样品室61、电弧样品室62和多弧样品室63分别配置有磁控溅射旋转架51、电弧旋转架52和多弧旋转架
53。
[0034] 具体地，真空腔室100的外表面上开设有三个穿孔，磁控溅射旋转架51、电弧旋转架52和多弧旋转架53分别穿过三个穿孔进入真空腔室100与磁控溅射样品室61、电弧样品室62和多弧样品室63对接。
[0035] 为了方便观察真空腔室100内部的情况，真空腔室100的外表面设置有若干个观察窗7，如图2所示。
[0036] 为了方便对接分子泵，抽出真空腔室100内的气体，真空腔室100连通有抽真空管300。
[0037] 由于电弧离子源2和多弧离子源3出来的碳离子源中含有较多的大颗粒和不带电的原子团等，当混有较多的大颗粒和不带电的原子团等粒子的碳离子源通过电弧离子磁过滤弯管41和多弧离子磁过滤弯管42时，碳离子源中的大颗粒和不带电的原子团能被过滤掉，从而得到高质量致密的类金刚石薄膜。
[0038] 电弧离子磁过滤弯管41和多弧离子磁过滤弯管42采用的是弯转角度为90度、半径为0.2米的弯管，磁场由弯管外绕电磁线圈通电产生，通过改变外绕电磁线圈的电流大小来改变磁场的大小。
[0039] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
