[發明專利]一種注入機固體進料方法

無效

• 申請號: 201410562461.8
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104392883A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 明建川
• 申請（專利權）人: 常州博銳恒電子科技有限公司
• 主分類號: H01J37/08
• 分類號: H01J37/08;H01J37/317
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種把固體物質轉化為氣體狀態并將其饋入離子源的方法，主要應用于離子注入機、加速器等方面，涉及核物理、半導體、材料改性等領域。

背景技術

離子源是加速器離子產生的源頭，它也是離子注入機的核心，它廣泛應用于半導體、材料改性、核物理等生產研究領域，隨著技術的發展，它使用的原料種類越來越豐富。對于目前廣泛使用的微波離子源、伯納斯離子源，它們只能將氣態的離子電離，對于固態的原料，需要先將其轉化為氣態，然后輸入離子源，將固態物質轉化為氣態的進料裝置對這些離子源產生的離子種類具有決定作用。

目前常用的固體材料進料方法一般采用電熱絲加熱的方法或者采用氣態化合物替代的方法。用電熱絲加熱的方法，加熱溫度有限制，對于鎢等一些難熔材料很難氣化，并且裝置復雜，需要冷卻、溫度測量等一系列裝置，而且高溫下真空密封困難；采用氣態化合物的方法，一方面這些化合物很多尋找困難，另一方面，這些化合物很多難以保存，甚至有劇毒。本發明采用激光加熱的方法，結構簡單易行，目前，國內激光設備已經有商用成熟產品，通過簡單改造即可以用于本裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在真空環境下，將固體材料轉化為氣體狀態，并把它饋入到離子源內部的方法。本發明的方法，簡單可靠，應用范圍廣，可以將目前全部元素的材料轉化為氣體。

本發明采用的技術方案是：

1)轉化裝置主體為一個真空密封的小腔體，它通過金屬管道連接到離子源進氣口上，裝置上面有一個激光饋入窗口，裝置內部有一個樣品承載舟，它由鉭制成，樣品放置承載舟上面，承載舟可以方便地從裝置中取出和放入。

2)激光發生器安裝在轉換裝置主體上面，位于激光饋入接口的正上方，激光通過接口入射到樣品承載舟中的樣品上面，使其氣化，氣化后的樣品材料通過進氣管進入真空室內。

3)樣品更換只需要將蒸發舟取出，清洗干凈，放入新的樣品，裝入轉換裝置內部即可。

4)激光發生器可以安裝在離子源高壓平臺上，也可以安裝在地電位。

附圖說明

圖1為本發明的注入機固體進料方法示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明：

如圖1所示，一種注入機固體進料方法，包括：離子源1，進氣管2，氣體輸入裝置3，激光器4，激光饋入窗5，真空固體進料腔6，樣品舟7等部分。其中，

離子源1通過進氣管2連接真空固體進料腔6和氣體輸入裝置3，進氣管2為直徑6mm不銹鋼管，氣體輸入裝置3采用氣體質量流量計控制氣體流量。

真空固體進料腔6上面安裝一個激光饋入窗5，激光器4安裝在真空固體進料腔6上面，位于激光饋入窗5的正上方。

優選地激光器選用常用的金屬切割激光器。

優選地激光器4處于地電位，離子源1與真空固體進料腔6共同處于離子源的高電位。

真空固體進料腔6內部有樣品舟7，由鉭制成，需要注入的樣品放置在承載舟7上面。

激光通過激光饋入窗5照射到樣品舟7中的樣品上，使其氣化，氣化后的樣品材料通過進氣管2進入真空室內。

樣品更換只需要將樣品舟7取出，清洗干凈，放入新的樣品，裝入真空固體進料腔6內部即可。

需要注入氣體離子時，打開氣體輸入裝置3的氣體質量流量計，使氣體通過流量計進入離子源1。

離子源工作時，可以打開氣體輸入裝置3把氣體輸入離子源，讓離子源產生氣體離子；也可以打開激光器4，使樣品舟7中的材料氣化，把它輸入離子源，讓離子源產生固體材料的離子；還可以讓固體氣化裝置和氣體輸入裝置同時工作，使離子源產生兩種材料的離子。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。