[實用新型]一種水冷式射頻中和器

有效

• 申請號: 201821585266.7
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN208903969U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 劉偉基
• 申請（專利權）人: 中山市博頓光電科技有限公司
• 主分類號: H01J37/30
• 分類號: H01J37/30;H01J37/32;H01J37/08
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吳偉文

本實用新型涉及射頻中和器技術領域，具體公開了一種水冷式射頻中和器，包括有維持極、隔離塊、第一電極組件、第二電極組件、中空電極組件、中和器本體、水冷底盤、進水管、冷卻管、出水管以及法蘭接口；所述水冷底盤固定在法蘭接口上，所述冷卻管固定在水冷底盤底部，所述進水管和進水管分別固定連通在冷卻管兩端，所述中和器本體固定在水冷底盤頂部且通過第二電極組件和中空電極組件電連接，所述維持極通過隔離塊固定在中和器本體上且通過第一電極組件與外部電源電連接。本實用新型采用水冷式的冷卻方式對中和器本體進行散熱，解決了現有技術內射頻中和器因采用自然散熱方式而導致冷卻效率不佳的缺陷，達到延長產品使用壽命的目的。

技術領域

本實用新型涉及射頻中和器技術領域，更具體地說，涉及一種水冷式射頻中和器。

背景技術

離子源中和器向離子源引出的離子束發射電子，使束電流和束電荷得到中和的離子發射部件。離子源柵極引出的是帶正電的離子束。為了避免靶材或加工表面積累電荷，需要中和離子束電流；為了減少離子束中的空間電荷，以繼續引出離子，減小羽流擴散角，需要中和離子束電荷。為此，需要在放電室和柵極外邊設置中和器，向離子束發射與束電流等量的電子流。傳統中和器靠加熱燈絲產生自由電子。由于燈絲壽命短，一般只有不到10小時的連續工作間。而使用射頻技術驅動的離子源中和器壽命可以大大延長到上1000小時，是一種效率極高的離子源中和器系統。

傳統的射頻中和器使用內安裝式安裝方法，如圖1所示，傳統的射頻中和器和真空接頭之間通過導線連接，射頻中和器如果不做固定，中和器會在真空室內保持一個不穩定狀態。并且，由于高速運轉的電子流會不斷撞擊中和器內壁，從而會產生一定的熱量，在射頻中和器長期工作過程中，中和器上積累的熱量會逐漸增多，從而會影響中和器的正常工作和使用壽命。為了保證中和器的正常運轉，需要對中和器進行一定的散熱維護。現有的中和器散熱處理方法主要是采用自然散熱方式，當中和器工作一段時間，暫停中和器的運行，讓中和器自行散熱到一定程度后再繼續運行，通過這種一停一動的運作方式，使得中和器能在合理的溫度范圍內運行，但是，這種方式會降低中和器的工作效率，影響生產效率，導致散熱性能不佳。因此，如何設計出一種具有冷卻性能的射頻中和器成為當前行業的亟待解決的問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種水冷式射頻中和器，以解決現有技術內射頻中和器因采用自然散熱方式而導致冷卻效率不佳的缺陷。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：

一種水冷式射頻中和器，包括有維持極、隔離塊、第一電極組件、第二電極組件、中空電極組件、中和器本體、水冷底盤、進水管、冷卻管、出水管以及法蘭接口；所述水冷底盤固定在所述法蘭接口上；所述水冷底盤的頂部向下凹設有冷卻槽，所述中和器本體固定安裝在所述冷卻槽內，所述維持極通過隔離塊固定設置在所述中和器本體上；所述水冷底盤的頂部于冷卻槽側邊處向下凹設有電極槽，所述第一電極組件的第一導電端穿過電極槽和中和器本體后與所述維持極的電源端電性連接，所述第一電極組件的第二導電端穿過水冷底盤和法蘭接口與外部電源電性連接；所述第二電極組件的第一導電端穿過電極槽與中和器本體的第一電源端電性連接，所述第二電極組件的第二導電端穿過水冷底盤和法蘭接口與外部電源電性連接；所述中空電極組件的第一導電端與中和器本體的第二電源端電性連接，所述第二電極組件的第二導電端穿過水冷底盤和法蘭接口與外部電源電性連接；所述水冷底盤的底部向上凹設有冷管槽；所述冷卻管固定設置在所述冷管槽內，所述進水管固定在冷卻管的進水端并與所述冷卻管連通，所述進水管固定在冷卻管的出水端并與所述冷卻管連通。

作為本實用新型的優選方案，該中和器本體包括有屏蔽內殼、外罩殼、導熱片、射頻線圈、螺旋罩、支撐底板以及屏蔽外殼；所述支撐底板固定設置在所述冷卻槽內；所述螺旋罩固定在所述支撐底板上并與所述螺旋罩形成有電離腔室；所述屏蔽內殼固定設置在所述支撐底板于電離腔室內壁處；所述射頻線圈環設于螺旋罩上；所述導熱片固定在所述水冷底盤于冷卻槽處；所述屏蔽內殼固定設置在所述導熱片上；所述屏蔽外殼蓋設固定在所述水冷底盤上。