[實(shí)用新型]一種低清理頻率的高效離子束拋光設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721173043.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207223557U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪磊;倪晉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都睿坤科技有限公司
• 主分類號(hào): B24B1/00
• 分類號(hào): 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(shí)用新型涉及離子束拋光領(lǐng)域，具體涉及一種低清理頻率的高效離子束拋光設(shè)備。

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(duì)陰極電流加熱，使之電離成為正離子，再用5千至10萬(wàn)伏高電壓對(duì)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(xì)束,形成高能量密度離子流，在計(jì)算機(jī)的控制下轟擊放在真空室經(jīng)過(guò)精磨的工件表面，從其表面把工件物質(zhì)一個(gè)原子一個(gè)原子地濺射掉。用這種方法實(shí)現(xiàn)對(duì)工件表面進(jìn)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(jī)，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(yáng)極設(shè)置在放電腔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)透過(guò)格柵板的電離，通過(guò)格柵板實(shí)現(xiàn)離子束的生成。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，由于鎢絲無(wú)法單獨(dú)設(shè)置，都需要在格柵板外設(shè)置安裝塊來(lái)固定鎢絲，鎢絲的一端懸空在安裝塊外，在工作過(guò)程中，由于鎢絲溫度極高，鎢絲會(huì)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(shí)鎢絲電離過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量正離子，這些離子會(huì)附著在格柵板、安裝塊表面，時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)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(gè)完整的回路，導(dǎo)致鎢絲被短路，無(wú)法正常電離出陽(yáng)離子，導(dǎo)致離子束拋光機(jī)無(wú)法在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持正常工作，需要間隔工作時(shí)間進(jìn)行清理。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種低清理頻率的高效離子束拋光設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中離子束拋光機(jī)無(wú)法保持長(zhǎng)時(shí)間正常工作的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)提高離子束拋光機(jī)的正常工作時(shí)長(zhǎng)、降低清理頻率的目的。

本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種低清理頻率的高效離子束拋光設(shè)備，包括放電腔、位于放電腔內(nèi)的陽(yáng)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，所述鎢絲的一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(duì)兩側(cè)分別與兩塊格柵板固定連接；所述安裝塊的側(cè)面設(shè)置一端敞口的凹槽，所述凹槽的敞口方向朝向鎢絲伸出至安裝塊外側(cè)的方向，且所述凹槽的孔徑從敞口端至內(nèi)部線性增大。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中離子束拋光機(jī)無(wú)法保持長(zhǎng)時(shí)間正常工作的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種低清理頻率的高效離子束拋光設(shè)備，放電腔內(nèi)設(shè)置陽(yáng)極板，鎢絲作為陰極設(shè)置在安裝塊上，陰極與陽(yáng)極之間的連接方式不屬于本實(shí)用新型的保護(hù)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(guò)，安裝塊設(shè)置在最外層的格柵板上。本實(shí)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(jìn)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(guò)格柵板將鎢絲短路的可能性。其次，本實(shí)用新型在安裝塊的側(cè)面設(shè)置向內(nèi)凹陷的凹槽，并且使得凹槽的開(kāi)口方向朝著鎢絲伸出方向，因此鎢絲電離而成的陽(yáng)離子附著在格柵板和安裝塊表面后，由于凹槽的存在，陽(yáng)離子非常不便進(jìn)入凹槽中，使得導(dǎo)通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(yáng)離子難以從敞口端進(jìn)入凹槽內(nèi)部，且即使進(jìn)入凹槽內(nèi)部，陽(yáng)離子的數(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，因此非常不便鋪滿整個(gè)凹槽的內(nèi)表面，進(jìn)一步確保成片連通的陽(yáng)離子在凹槽處被切斷，即使鎢絲的自由端下墜搭靠在格柵板表面，也無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)構(gòu)成對(duì)鎢絲的自短路現(xiàn)象，因此極大的提高了離子束拋光機(jī)的正常工作時(shí)長(zhǎng)，極大的降低了清理頻率，使得離子束拋光機(jī)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(duì)格柵板的各方向都進(jìn)行連接與固定，同時(shí)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。

優(yōu)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(guò)，因此將其集中在圓形的格柵板的中心位置，會(huì)提高離子束的集中率，提高離子束轟擊拋光的效果。

優(yōu)選的，所述陽(yáng)極板通過(guò)導(dǎo)線電連接至放電腔外部。

優(yōu)選的，所述放電腔上設(shè)置輸氣口。通過(guò)輸氣口便于連續(xù)不斷的向放電腔內(nèi)供入惰性氣體，從而配合本實(shí)用新型較長(zhǎng)的連續(xù)工作時(shí)長(zhǎng)，進(jìn)行連續(xù)不間斷的拋光作業(yè)。

優(yōu)選的，所述鎢絲還固定連接在放電腔外壁上。即是還將鎢絲固定資放電腔的外壁上，進(jìn)一步提高鎢絲的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。