[實用新型]用于中性束離子源的靜電探針

無效

• 申請號: 201020279311.3
• 申請日: 2010-07-27
• 公開（公告）號: CN201845738U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 李軍;謝亞紅;胡純棟;劉勝
• 申請（專利權）人: 中國科學院等離子體物理研究所
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本實用新型涉及等離子源探測裝置領域，尤其是等離子源探針，具體為一種用于中性束離子源的靜電探針。

背景技術

靜電探針是離子源等離子體參數測量的重要手段，也是實現離子源運行的重要工具，是獲得穩態源等離子體的關鍵。探針伸入等離子體室內部，會有較高的能量沉積。目前使用的探針大多無水冷結構，部分探針具有單層水冷結構。這些探針所能承受的來自源等離子體的熱負荷較小，對于強流、穩態高功率離子源來說，靜電探針必須承受很大的熱負荷，從而導致靜電探針無法穩定的工作。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于中性束離子源的靜電探針，采用內、外兩路冷卻水管道，以解決現有技術單層水冷結構的探針，無法在強流、穩態高功率離子源中穩定工作的問題。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為：

用于中性束離子源的靜電探針，包括有安裝在探針安裝座上的內冷卻水管，內冷卻水管中有內冷卻水管道，其特征在于：所述內冷卻水管端頭處插接有探針頭，靠近所述內冷卻水管的探針頭外部套有探針頭絕緣蓋，有陶瓷絕緣管套在所述內冷卻水管外部，并與所述探針頭絕緣蓋連接為一體，所述陶瓷絕緣管與內冷卻水管之間有間隙，靠近探針頭的內冷卻水管上開有連通所述內冷卻水管道和所述間隙的開孔；所述陶瓷絕緣管外還依次套有不銹鋼套、探針外套，所述探針頭的頂端依次穿出所述不銹鋼套、探針外套，所述不銹鋼套的截面為四角為圓弧的方形，不銹鋼套四角位置的圓弧與所述探針外套之間的間隙構成四個外冷卻水管道，其中兩個外冷卻水管道與另外兩個外冷卻水管道一一對應連通。

本實用新型中，探針頭是用鉬絲做成的；探針頭絕緣蓋采用氫化硼材料；內冷卻水管采用不銹鋼的材料，其長度根據探針伸入弧室的長度以及弧室的機械結構來決定，在距離探針頭1.65mm處的地方開了兩個長為3.17mm的槽，對稱的分布在內冷卻水管的兩邊，用于去離子冷卻水從這兩個槽流出，循環回去。在內冷卻水管的外面是陶瓷絕緣管，采用99.8％的氧化鋁材料。陶瓷管與探針頭絕緣蓋焊接在一起，形成絕緣。在陶瓷絕緣管和內冷卻水管之間的間隙用于內冷卻水的回輸，去離子水由內冷卻水管道流入，從前端的開槽處流到內冷卻水管和陶瓷絕緣套之間的間隙處，然后流出，形成回路。陶瓷絕緣管和探針頭絕緣蓋連接后由不銹鋼套將其套裝起來。在不銹鋼套的外面是外冷卻水管道。不銹鋼套在剖視圖的四個方向上都切去一個小弧的圓，形成有四個圓邊的正方形，和外面的探針外套套起來后，不銹鋼套四角的圓弧和探針外套之間的間隙就構成四個外冷卻水管道，用來通水。在靠近探針頭的一端，四個外冷卻水管分成兩組，每組中的兩個外冷卻水管道相通，形成了兩個回路，通過循環水給探針散熱。探針外套也是不銹鋼材料制成的，有良好的導熱性能。

本實用新型結構簡單，易于實現，通過均為回路的內、外冷卻水管道，能夠有效地對探針進行冷卻，使靜電探針能夠承受很大的熱負荷，從而實現其穩態的工作。

附圖說明

圖1為本實用新型結構側剖視圖。

圖2為本實用新型結構正剖視圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，用于中性束離子源的靜電探針，包括有安裝在探針安裝座上的內冷卻水管1，內冷卻水管1中有內冷卻水管道，內冷卻水管1端頭處插接有探針頭2，靠近內冷卻水管1的探針頭2外部套有探針頭絕緣蓋3，有陶瓷絕緣管4套在內冷卻水管1外部，并與探針頭絕緣蓋3連接為一體，陶瓷絕緣管4與內冷卻水管1之間有間隙，靠近探針頭2的內冷卻水管1上開有連通內冷卻水管道和間隙的開孔5；陶瓷絕緣管4外還依次套有不銹鋼套6、探針外套7，探針頭2的頂端依次穿出不銹鋼套6、探針外套7，不銹鋼套6的截面為四角為圓弧的方形，不銹鋼套6四角位置的圓弧與探針外套7之間的間隙構成四個外冷卻水管道8，其中兩個外冷卻水管道與另外兩個外冷卻水管道一一對應連通。