[實用新型]具有多層格柵板的穩定型離子束拋光機

有效

• 申請號: 201721169065.4
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN207139516U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 倪磊;倪晉
• 申請（專利權）人: 成都睿坤科技有限公司
• 主分類號: B24B29/00
• 分類號: B24B29/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 馬碧娜

技術領域

本實用新型涉及離子束拋光領域，具體涉及具有多層格柵板的穩定型離子束拋光機。

背景技術

所謂離子束拋光，就是把惰性氣體，如氬、氮等放在密閉空間中，用高頻電磁振蕩或放電等方法對陰極電流加熱，使之電離成為正離子，再用5千至10萬伏高電壓對這些正離子加速，使它們具有一定的能量。利用電子透鏡聚焦，將它們聚焦成一細束,形成高能量密度離子流，在計算機的控制下轟擊放在真空室經過精磨的工件表面，從其表面把工件物質一個原子一個原子地濺射掉。用這種方法實現對工件表面進行深度從100埃到10微米左右的精密加工。現有的小型離子束拋光機，大都在放電腔的出口端設置格柵板，格柵板外設置鎢絲作為陰極，陽極設置在放電腔內，實現透過格柵板的電離，通過格柵板實現離子束的生成。然而，現有技術中，由于鎢絲無法單獨設置，都需要在格柵板外設置安裝塊來固定鎢絲，鎢絲的一端懸空在安裝塊外，在工作過程中，由于鎢絲溫度極高，鎢絲會逐漸處于熔融狀態，甚至會端部下墜搭靠在格柵板上，同時鎢絲電離過程中會產生大量正離子，這些離子會附著在格柵板、安裝塊表面，時間稍長就會鋪滿格柵板和安裝塊表面，形成導體，并與搭靠在格柵板上的鎢絲構成一個完整的回路，導致鎢絲被短路，無法正常電離出陽離子，導致離子束拋光機無法在較長時間內保持正常工作，需要間隔工作時間進行清理。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供具有多層格柵板的穩定型離子束拋光機，以解決現有技術中離子束拋光機無法保持長時間正常工作的問題，實現提高離子束拋光機的正常工作時長、降低清理頻率的目的。

本實用新型通過下述技術方案實現：

具有多層格柵板的穩定型離子束拋光機，包括放電腔、位于放電腔內的陽極板、以及設置在放電腔出口端的若干層格柵板，最外層格柵板上設置安裝塊，所述安裝塊上設置鎢絲，所述鎢絲的一端伸出至安裝塊外側，所述格柵板頂面固定連接若干陶瓷球，所述格柵板底面設置若干第一凹槽，所述第一凹槽的表面為與所述陶瓷球半徑相等的球面、且所述第一凹槽的縱截面呈劣弧狀；所述格柵板頂面的陶瓷球、和格柵板底面的第一凹槽一一正對，相鄰兩塊格柵板之間，下層格柵板的陶瓷球均放置在上層格柵板的第一凹槽內；所述安裝塊的側面設置一端敞口的第二凹槽，所述第二凹槽的敞口方向朝向鎢絲伸出至安裝塊外側的方向，且所述第二凹槽的孔徑從敞口端至內部線性增大。

針對現有技術中離子束拋光機無法保持長時間正常工作的問題，本實用新型提出具有多層格柵板的穩定型離子束拋光機，放電腔內設置陽極板，鎢絲作為陰極設置在安裝塊上，陰極與陽極之間的連接方式不屬于本實用新型的保護范圍，任何現有的電連接方式即可。放電腔的出口端設置若干層格柵板，便于離子穿過，安裝塊設置在最外層的格柵板上。本實用新型首先由相互匹配的陶瓷球和第一凹槽實現相鄰兩塊格柵板之間的連接，克服了傳統技術中由螺栓連接多層板體，導致格柵板整體容易導電，影響鎢絲正常電離、導致鎢絲容易被短路的問題。陶瓷球與凹槽的數量越多，則板體之間的連接越穩定。同時本實用新型使用時用戶可以根據需要不斷重疊更多層的板體，實現格柵板厚度的靈活可調。其次，本實用新型在安裝塊的側面設置向內凹陷的第二凹槽，并且使得第二凹槽的開口方向朝著鎢絲伸出方向，因此鎢絲電離而成的陽離子附著在格柵板和安裝塊表面后，由于第二凹槽的存在，陽離子非常不便進入第二凹槽中，使得導通的短路回路在第二凹槽處切斷。并且，所述第二凹槽的孔徑從敞口端至內部線性增大，即是第二凹槽呈外小內大的結構，使得陽離子難以從敞口端進入第二凹槽內部，且即使進入第二凹槽內部，陽離子的數量也難以將第二凹槽內部鋪滿，因此就難以在第二凹槽內部形成通路，因此非常不便鋪滿整個第二凹槽的內表面，進一步確保成片連通的陽離子在第二凹槽處被切斷，即使鎢絲的自由端下墜搭靠在格柵板表面，也無法在短時間內構成對鎢絲的自短路現象，因此極大的提高了離子束拋光機的正常工作時長，極大的降低了清理頻率，使得離子束拋光機的使用效率得到了顯著提升。

優選的，所述格柵板呈圓形，格柵板上的通孔分布在格柵板中心位置。格柵板上的通孔用于讓離子通過，因此將其集中在圓形的格柵板的中心位置，會提高離子束的集中率，提高離子束轟擊拋光的效果。

優選的，所述陽極板通過導線電連接至放電腔外部。

優選的，所述放電腔上設置輸氣口。通過輸氣口便于連續不斷的向放電腔內供入惰性氣體，從而配合本實用新型較長的連續工作時長，進行連續不間斷的拋光作業。