[實用新型]具有束流自動反饋控制的考夫曼離子源

有效

• 申請號: 201720376160.5
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN206672890U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 劉杰
• 申請（專利權）人: 上海偉釗光學科技股份有限公司
• 主分類號: H01J37/08
• 分類號: H01J37/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種離子源的束流穩定控制電路設計，屬于電子技術領域。

背景技術

離子源廣泛應用于光學真空鍍膜、材料表面精細拋光與蝕刻等領域，在真空鍍膜的考夫曼型離子源中，離子源輸出的離子束流受到陰極燈絲變化、工作氣體擾動以及真空室真空度變化等影響而改變，使離子束轟擊被加工產品的能量不穩定。傳統的離子源設備是靠人工調節陰極燈絲電壓來跟蹤補償使束流穩定的。

發明內容

現有考夫曼離子源，在真空鍍膜時輸出的離子束流受到陰極燈絲變化、工作氣體擾動、真空室真空度變化以及離子源溫度變化等影響，比如隨著陰極燈絲的熱蒸發，陰極燈絲越燒越細，電阻增加，從而使陰極發射的熱電子逐漸減少導致輸出束流逐漸減小，這時就需要人為調大陰極燈絲電壓以保持離子源束流穩定。

本發明設計了一種針對于離子束流變化的自動反饋調節電路，該電路采集輸出束流的變化，將負反饋信號傳遞給陰極燈絲控制電路，當離子束流減弱時，適當增大陰極燈絲功率，而在離子束流增強時，適當減小陰極燈絲功率，從而使輸出束流始終維持穩定。

本發明的有益之處是，用自動反饋電路跟蹤離子源輸出束流的變化，實時調整，使離子源輸出束流保持穩定，從而使離子源輔助鍍膜的光學薄膜結構穩定，改善光學薄膜的一致性和牢固度，也減少了鍍膜過程中對離子源設備的人工干預。

附圖說明

圖1是本發明實施例的示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖進一步詳細說明本發明的實施例。

一種針對于束流變化的自動反饋調節電路，該電路通過電位器(1)輸入設定的束流值，在束流取樣比較電路(7)中，通過取樣屏柵(6)到地之間的離子束流電流值并與設定束流值相比較，將負反饋信號傳遞給移相調壓反饋回路(2)，移相調壓反饋回路(2)通過控制晶閘管(3)的開關相位導通角，控制陰極燈絲變壓器(4)的導通，以改變陰極燈絲(5)的功率。

當離子束流減弱時，適當增大陰極燈絲(5)的功率，增加陰極熱電子發射，而在離子束流增強時，適當減小陰極燈絲(5)的功率，減少陰極熱電子發射，即可使輸出束流始終維持在相對穩定的數值。例如，隨著陰極燈絲(5)的逐漸燒蝕，陰極燈絲電流可以從15安培下降到10安培，通過自動反饋調節陰極熱電子發射量，輸出的離子束流可始終維持在150±5毫安，使離子源工況保持穩定。