Устройства дугоподавления для мощных магнетронных распылительных систем


Одной из основных проблем при работе мощных магнетронных распылительных систем, особенно в режимах реактивного распыления, является дугообразование на катоде. Переход аномального тлеющего разряда в дуговую стадию происходит из-за наличия неоднородностей на катоде, обострений поля, диэлектрических включений и т.д. Для борьбы с дугообразованием необходимо использовать коммутаторы с временем срабатывания порядка одной микросекунды. Наиболее подходящими для этой цели являются биполярные транзисторы с изолированным затвором (insulated gate bipolar transistor IGBT). Нами разработана, изготовлена и испытана схема дугоподавления, выполненная на IGBT модулях. Устройство включается в схему питания магнетрона между источником питания постоянного тока и магнетроном. Схема управления ключом выполняет следующие основные функции:

  • Автоматическое размыкание ключа при достижении током разряда предельного значения с последующим включением со временем задержки не менее 1 мс.
  • Ручная регулировка средней мощности разряда путем изменения скважности импульсов управления, открывающих IGBT-модулярах.

Управление ключом осуществляется с дистанционного пульта управления

Основные характеристики

Время срабатывания защиты 1 - 5 мкс
Энергия, выделяемая в дуге Не более 50 мДж
Коммутируемая мощность До 40 кВт
Коммутируемое рабочее напряжение До 800 В
Рабочий ток До 50 А
Диапазон регулировки тока срабатывания защиты 30 - 100 А

КОНТАКТЫ

Соловьев Андрей Александрович
заведующий лабораторией прикладной электроники, к.т.н.
Тел.: +8 3822 491651
E-mail: andrewsol@mail.ru