Moduł optycznej diagnostyki plazmy stanowiska do badań technologii PVD

Spektroskopia emisyjna plazmy pozwala na precyzyjny dobór składu chemicznego osadzanej powłoki i tym samym otrzymywanie warstw wierzchnich o zakładanym składzie. W artykule przedstawiono realizację modułu spektralnej analizy i diagnostyki plazmy w stanowisku badawczym procesów PVD. Umożliwia on prowadzenia badań związanych z modernizacją istniejących technologii lub opracowywanie nowych, wykorzystujących pętle regulacji z sygnałami spektroskopowymi. Przedstawiono dwa układy sterowania z wykorzystaniem optycznej diagnostyki plazmy. Pierwszym z nich jest sterowanie dozowaniem gazów technologicznych dla utrzymania zadanego stosunku dwóch sygnałów spektralnych w procesie azotowania jarzeniowego. W drugim układzie moduł analizy optycznej zastosowano do kontroli składu plazmy w procesach rozpylania magnetronowego. Opisano możliwości zastosowania modułu także w innych procesach plazmowych.

Plasma emission spectroscopy allows for the precise selection of the chemical composition of the deposited coating to obtain the surface layers of the intended composition. The article presents the analysis and diagnostic module of a PVD process research stand. It allows conducting research related to the upgrading of existing technologies or developing new technologies, using control loops with spectroscopic signals. Two control systems using optical plasma diagnostics are presented. The first is the control of technological gases to maintain a specified ratio of two spectral signals in the plasma nitriding process. In the second, an optical analysis module is used for checking the composition of plasma in the magnetron sputtering process. The applicabilities of the other plasma processes are also described.