[實用新型]能夠長時間連續(xù)工作的離子束拋光機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721169096.X
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN207139438U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪磊;倪晉
• 申請（專利權(quán)）人: 成都睿坤科技有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 馬碧娜

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及離子束拋光領(lǐng)域，具體涉及能夠長時間連續(xù)工作的離子束拋光機。

背景技術(shù)

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(jīng)過精磨的工件表面，從其表面把工件物質(zhì)一個原子一個原子地濺射掉。用這種方法實現(xiàn)對工件表面進行深度從100埃到10微米左右的精密加工。現(xiàn)有的小型離子束拋光機，大都在放電腔的出口端設(shè)置格柵板，格柵板外設(shè)置鎢絲作為陰極，陽極設(shè)置在放電腔內(nèi)，實現(xiàn)透過格柵板的電離，通過格柵板實現(xiàn)離子束的生成。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，由于鎢絲無法單獨設(shè)置，都需要在格柵板外設(shè)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(tài)，甚至?xí)瞬肯聣嫶羁吭诟駯虐迳希瑫r鎢絲電離過程中會產(chǎn)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(dǎo)體，并與搭靠在格柵板上的鎢絲構(gòu)成一個完整的回路，導(dǎo)致鎢絲被短路，無法正常電離出陽離子，導(dǎo)致離子束拋光機無法在較長時間內(nèi)保持正常工作，需要間隔工作時間進行清理。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供能夠長時間連續(xù)工作的離子束拋光機，以解決現(xiàn)有技術(shù)中離子束拋光機無法保持長時間正常工作的問題，實現(xiàn)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(shù)方案實現(xiàn)：

能夠長時間連續(xù)工作的離子束拋光機，包括放電腔、位于放電腔內(nèi)的陽極板、以及設(shè)置在放電腔出口端的若干層格柵板，最外層格柵板上設(shè)置安裝塊，所述安裝塊上設(shè)置鎢絲，所述鎢絲的自由端伸出至安裝塊外側(cè)，相鄰兩塊格柵板之間設(shè)置陶瓷連接塊，所述陶瓷連接塊的相對兩側(cè)分別與兩塊格柵板固定連接，格柵板上的通孔分布在格柵板中心位置；所述安裝塊設(shè)置有兩個，兩個安裝塊對稱分布在格柵板中心的兩側(cè)，每個安裝塊上均連接一根鎢絲，兩根鎢絲的自由端均朝向格柵板中心位置伸出，且兩根鎢絲的自由端相互纏繞；所述安裝塊朝向格柵板中心位置的側(cè)面設(shè)置凹槽，且所述凹槽的孔徑從敞口端至內(nèi)部線性增大。

針對現(xiàn)有技術(shù)中離子束拋光機無法保持長時間正常工作的問題，本實用新型提出能夠長時間連續(xù)工作的離子束拋光機，放電腔內(nèi)設(shè)置陽極板，鎢絲作為陰極設(shè)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(xiàn)有的電連接方式即可。放電腔的出口端設(shè)置若干層格柵板，便于離子穿過，安裝塊設(shè)置在最外層的格柵板上。本實用新型首先由陶瓷連接塊連接相鄰的兩塊格柵板，摒棄了傳統(tǒng)技術(shù)中使用螺栓等金屬件進行連接的方式，極大的降低了格柵板的導(dǎo)電系數(shù)，因此降低了通過格柵板將鎢絲短路的可能性。其次，本實用新型中設(shè)置有兩個對稱于格柵板中心位置的安裝塊，使得兩個安裝塊分布于格柵板上的通孔兩側(cè)，每個安裝塊上都設(shè)置一根鎢絲，兩根鎢絲的自由端均向格柵板中心位置伸出并相互纏繞，使得兩個鎢絲串聯(lián)成整體，使用時僅需將任意段與陽極進行電連接即可，不會影響鎢絲的電解，反而由于兩根鎢絲相互纏繞，且兩根鎢絲分別連接在兩個安裝塊上，因此兩根鎢絲會相互扶持與承載，由傳統(tǒng)的單側(cè)承載變位雙側(cè)承載，以此極大的提高了鎢絲的穩(wěn)定性，即使鎢絲長時間處于高溫狀態(tài)下，也非常難以同時下落至格柵板上，因此從根源上克服了現(xiàn)有技術(shù)中鎢絲容易被短路的問題。再次，本實用新型在安裝塊的側(cè)面設(shè)置向內(nèi)凹陷的凹槽，凹槽的開口方向朝向格柵板中心位置，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，由于凹槽的存在，陽離子非常不便進入凹槽中，使得傳統(tǒng)的被迫形成的短路回路在凹槽處切斷。并且，所述凹槽的孔徑從敞口端至內(nèi)部線性增大，即是凹槽呈外小內(nèi)大的結(jié)構(gòu)，使得陽離子難以從敞口端進入凹槽內(nèi)部，且即使進入凹槽內(nèi)部，進入其中的陽離子數(shù)量也難以將凹槽內(nèi)部鋪滿，因此就難以在凹槽內(nèi)部形成通路，因此非常難以鋪滿整個凹槽的內(nèi)表面，進一步確保成片連通的陽離子在凹槽處被切斷，即使兩根鎢絲的自由端共同下墜搭靠在格柵板表面，也無法在短時間內(nèi)構(gòu)成對鎢絲的自短路現(xiàn)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(yōu)選的，所述陶瓷連接塊為與格柵板外緣形狀一致的環(huán)形結(jié)構(gòu)。即是陶瓷連接件為首尾相接的環(huán)形結(jié)構(gòu)，確保對格柵板的各方向都進行連接與固定，同時使得格柵板各方向上的受力與承載均勻分布，提高格柵板的使用壽命。