1.本发明涉及等离子体传输技术领域，特别是涉及一种处理柔性聚合物低能离子束高效宽范围传输装置。
背景技术：
2.聚合物又称加聚物，由一种单体经聚合(加聚)反应而成的产物。分子具有重复的结构单位，分子量低的称低聚物，如三聚甲醛等；分子量高的，达几千甚至几百万的称高聚物或高分子化合物。高聚物有天然产物和人工合成的两类。天然高聚物，如蛋白质是氨基酸的聚合物、淀粉和纤维素是环状多羟基的聚合物(糖类)等，又称生物高聚物。合成高聚物的种类繁多，制品应用很广，如聚氯乙烯和聚苯乙烯塑料、树脂、聚酯及橡胶等。
3.现有技术中，聚合物等离子体传输技术传输效率偏差，同时有效范围窄。
4.因此，亟待开发一种新的处理柔性聚合物低能离子束高效宽范围传输装置，以解决现有技术所存在的上述问题。
技术实现要素：
5.本发明的目的是提供一种处理柔性聚合物低能离子束高效宽范围传输装置，以解决现有技术中聚合物表面磁过滤传输效率低、传输范围窄的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种处理柔性聚合物低能离子束高效宽范围传输装置，包括传输管道，所述传输管道上套设有同轴线圈，所述传输管道的一端用于与等离子体源连接，所述传输管道连接有传输管道电源，所述同轴线圈连接有同轴线圈电源；所述传输管道上还设置有轴向线包，所述轴向线包连接有轴向线包电源；所述轴向线包包括依次设置的第一轴向线包、第二轴向线包和第三轴向线包，所述第一轴向线包靠近所述等离子体源设置；所述第一轴向线包以及所述第三轴向线包产生的磁力线方向垂直于所述传输管道的轴线方向，所述第二轴向线包产生的磁力线方向垂直于所述传输管道的几何中心平面。
7.优选的，所述传输管道为铜传输管道，所述同轴线圈采用同轴铜线圈。
8.优选的，所述铜传输管道为弯管，所述铜传输管道的内径为180-250mm，壁厚为8-15mm，弯曲角度为60-120度。
9.优选的，所述传输管道电源为24v电源，所述铜传输管道与所述传输管道电源的正极相接，所述传输管道电源的负极接地。
10.优选的，所述同轴铜线圈的外侧设置有绝缘漆，所述同轴铜线圈的两端分别通过一引线与所述同轴线圈电源的正极和负极连接；所述同轴线圈电源为直流电源，电流为0-20a。
11.优选的，所述第一轴向线包和所述第三轴向线包连接的轴向线包电源为交流电源，所述交流电源的电流大小为-10-10a，频率为1-100hz。
12.优选的，所述第二轴向线包连接的轴向线包电源为共振高频电源，所述共振高频
电源的电流大小为0.01-1ka，频率为0.01-10khz。
13.优选的，所述铜传输管道的入口处设置有入口法兰，用于与等离子体源连接，所述铜传输管道的出口处设置有出口法兰。
14.优选的，所述第一轴向线包设置在所述铜传输管道的入口处，平行于所述入口法兰；所述第二轴向线包设置于所述铜传输管道的几何中心；所述第三轴向线包设置于所述铜传输管道的出口处，平行于所述出口法兰。
15.优选的，所述第一轴向线包、所述第二轴向线包以及所述第三轴向线包的几何中心线延长线相交于所述铜传输管道的曲率中心。
16.本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
17.1、在原有传输线包上添加扫描第一轴向线包和第三轴向线包：扫描第一轴向线包紧邻等离子体源，扫描引出至铜传输管道入口后能有效降低局部等离子体密度，大大减少因高等离子体密度下碰撞而损失进入铜传输管道入口的离子数量；
18.2、在铜传输管道几何中心处设置第二轴向线包，通入共振高频强电流，起到对等离子体的间歇性的能量提供，提高等离子体中离子能量，为后续柔性绝缘聚合物的界面结合强度提供支撑；
19.3、在铜传输管道出口处设置扫描第三轴向线包，可大幅提高离子束束斑尺寸，由原来的200提高至400-520mm，满足柔性聚合物250-510宽幅的表面处理。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明处理柔性聚合物低能离子束高效宽范围传输装置的结构示意图；
22.图2为本发明第一轴向线包和第三轴向线包的俯视图；
23.图3为本发明第二轴向线包的俯视图和截面图；
24.图4为本发明第一轴向线包和第三轴向线包产生磁场示意图(管道截面)；
25.图5为本发明第二轴向线包产生磁场示意图(管道截面)；
26.图6为本发明束斑均匀性测试图；
27.图中：101、铜传输管道；102、同轴铜线圈；103、第一轴向线包；104、第二轴向线包；105、第三轴向线包；106、等离子体源；201、第一线包底座；202、第一线包本体；301、第二线包本体；302、第二线包底座；401、第一磁力线；501、第二磁力线。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.本发明的目的是提供一种处理柔性聚合物低能离子束高效宽范围传输装置，以解
决现有技术中聚合物表面磁过滤传输效率低、传输范围窄的问题。
30.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
31.实施例1
32.如图1-图5所示，本实施例提供一种处理柔性聚合物低能离子束高效宽范围传输装置，包括传输管道，传输管道上套设有同轴线圈，传输管道的一端用于与等离子体源106连接，在等离子体源106中发生弧光放电产生等离子体，等离子体通过传输管道进行传输，传输管道连接有传输管道电源，同轴线圈连接有同轴线圈电源；本实施例在同轴线圈的基础上，传输管道上还设置有轴向线包，轴向线包连接有轴向线包电源；轴向线包包括依次设置的第一轴向线包103、第二轴向线包104和第三轴向线包105，第一轴向线包103靠近等离子体源106设置；第一轴向线包103以及第三轴向线包105产生的磁力线方向垂直于传输管道的轴线方向，第二轴向线包104产生的磁力线方向垂直于传输管道的几何中心平面。
33.具体地，如图4所示，第一轴向线包103以及第三轴向线包105在传输管道截面的磁力线为第一磁力线401，第一磁力线401垂直于传输管道的轴线方向；其中，第一轴向线包103以及第三轴向线包105则均包括第一线包底座201和第一线包本体202，如图2所示，第一线包本体202环绕第一线包底座201设置，第一线包底座201为导磁材料，例如可以为铁芯。
34.而如图5所示，第二轴向线包104在传输管道截面的磁力线为第二磁力线501，第二磁力线501垂直于传输管道的几何中心平面；其中，第二轴向线包104包括第二线包本体301和第二线包底座302，如图3所示，第二线包本体301环绕第二线包底座302设置，第二线包底座302为导磁材料，例如可以为铁芯。
35.本实施例传输原理如下：
36.等离子体在等离子体源106中产生，在同轴线圈和第一轴向线包103的作用下引导至传输管道内，通过同轴线圈后在传输管道内经第二轴向线包104在传输管道轴向方向进行间歇性压缩和引导至第三轴向线包105处，在第三轴向线包105作用下对等离子体进行扫描输出。其中，等离子体源106根据工作需要进行选择，本实施例中可以采用阳极筒。
37.在本实施例中，传输管道为铜传输管道101，同轴线圈采用同轴铜线圈102。
38.在本实施例中，铜传输管道101为弯管，铜传输管道101的内径为180-250mm，壁厚为8-15mm，弯曲角度为60-120度。
39.在本实施例中，传输管道电源为24v电源，铜传输管道101与传输管道电源的正极相接，传输管道电源的负极接地。
40.在本实施例中，同轴铜线圈102的外侧设置有绝缘漆外皮，同轴铜线圈102的两端分别通过一引线与同轴线圈电源的正极和负极连接；同轴线圈电源为直流电源，电流为0-20a，层数1-8层。
41.在本实施例中，第一轴向线包103和第三轴向线包105连接的轴向线包电源为交流电源，交流电源的电流大小为-10-10a，频率为1-100hz，层数1-5层。
42.在本实施例中，第二轴向线包104连接的轴向线包电源为共振高频电源，共振高频电源的电流大小为0.01-1ka，频率为0.01-10khz，层数1-3层。
43.在本实施例中，铜传输管道101的入口处设置有入口法兰，用于与等离子体源106连接，铜传输管道101的出口处设置有出口法兰。
44.在本实施例中，在铜传输管道101上设置有同轴铜线圈102、第一轴向线包103、第二轴向线包104和第三轴向线包105；同轴铜线圈102用于提供基本磁场，引导部分等离子体的传输，第一轴向线包103、第二轴向线包104和第三轴向线包105为增强等离子体传输线包。其中，第一轴向线包103设置在铜传输管道101的入口处，平行于入口法兰；第二轴向线包104设置于铜传输管道101的几何中心；第三轴向线包105设置于铜传输管道101的出口处，平行于出口法兰。
45.在本实施例中，如图1所示，第一轴向线包103、第二轴向线包104以及第三轴向线包105的几何中心线延长线相交于铜传输管道101的曲率中心。
46.本实施例中，设置第一轴向线包103、第二轴向线包104和第三轴向线包105的功能顺序为：扫描作用、聚焦作用、扫描作用；不能先聚焦后扫描；如先把第二轴向线包104设置于入口法兰，存在以下问题：1)起弧不稳定，起弧时弧压会过高，超过30v；2)靶材消耗差，集中在靶材中心消耗；如若把第二轴向线包104设置于出口法兰，存在以下问题：1)束斑直径过小，小于150mm；2)束流过聚后续聚合物容易焦化。
47.在本实施例中，s1：cu等离子体在阳极筒内产生，起弧电流60a；
48.s2：同轴线圈电源电流2a，层数4层；第一轴向线包103和第三轴向线包105接入交流电源，电流大小为-5-5a，频率为50hz，层数2层；第二轴向线包104接入共振高频电源，电流大小为0.2ka，频率为1khz，层数2层；
49.s3：柔性聚合物离法兰出口直径250mm。
50.实施例2
51.本实施例是在实施例一的基础上进行的改进，其不同之处在于：
52.s1：cu等离子体在阳极筒内产生，起弧电流60a；
53.s2：同轴线圈电源电流2a，层数4层；第一轴向线包103和第三轴向线包105接入交流电源，电流大小为-1-1a，频率为50hz，层数2层；第二轴向线包104接入共振高频电源，电流大小为0.2ka，频率为1khz，层数2层；
54.s3：柔性聚合物离法兰出口直径250mm。
55.实施例3
56.本实施例是在实施例一的基础上进行的改进，其不同之处在于：
57.s1：cu等离子体在阳极筒内产生，起弧电流60a；
58.s2：同轴线圈电源电流2a，层数4层；
59.s3：柔性聚合物离法兰出口直径250mm。
60.如图6所示，其为实施例1至3中打斑后电阻测试对比图(原点0为几何中心)，可以很明显的看出无轴向线包时弧斑为圆形束斑，束斑直接在200mm左右，中心电阻和旁边电阻相差倍数比较大，阻值差50倍以上，均匀性极差；增加轴向线包电流后弧斑明显启动扫描，束流斑在横向为一个长条形结构，在
±
300mm内电阻分布均匀，最大和最小阻值差值不大于3倍，很好的实现了大宽幅内的均匀沉积。
61.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义
和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
62.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。