[發明專利]一種射頻粒子源

有效

• 申請號: 202010155159.6
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111385956B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 袁學松;朱昀澤;鄢揚;傅文杰;李海龍;王彬;蒙林
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46;H01J27/18
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 甘茂

1.一種射頻粒子源，包括：射頻信號源、阻抗匹配網絡、射頻線圈、射頻放電腔以及柵網系統；所述射頻信號源通過阻抗匹配網絡與射頻線圈(130)連接，所述射頻線圈纏繞于射頻放電腔(110)外側壁，所述射頻放電腔的底部設置進氣通道(111)、頂部設置柵網系統；其特征在于，所述柵網系統包括：內層柵網、外層柵網及絕緣隔離圈(180)，所述內層柵網設置于絕緣隔離圈內側，所述外層柵網設置于絕緣隔離圈外側；所述外層柵網包括：外層屏柵(140)、外層加速柵(150)，所述外層屏柵(140)連接于射頻放電腔(110)的頂部，所述外層加速柵(150)位于外層屏柵(140)上方、且兩者之間設置絕緣墊圈(170)；所述內層柵網包括：內層加速柵(190)、內層屏柵(200)，所述內層加速柵(190)位于內層屏柵(200)上方；

通過調節外層屏柵(140)與外層加速柵(150)的電極電勢以及兩者間距、內層屏柵(200)與內層加速柵(190)的電極電勢以及兩者間距使得所述射頻粒子源具有四種工作模式，分別為：作為離子源單獨發射離子束流，作為電子槍發射電子束流，內層柵網發射離子束流、外層柵網發射電子束流、離子束流和電子束流相互吸引形成中性束流，外層柵網發射離子束流、內層柵網發射電子束流、離子束流和電子束流相互吸引形成中性束流。

2.按權利要求1所述射頻粒子源，其特征在于，所述絕緣隔離圈(180)連接位于外層屏柵(140)下方的接線管(112、113)，且絕緣隔離圈(180)內具有走線通道；所述接線管與絕緣隔離圈(180)內走線通道共同形成內層柵網傳輸線通道，所述內層加速柵(190)、內層屏柵(200)分別通過傳輸線與內層加速柵電極、內層屏柵電極連接，所述內層屏柵電極與內層加速柵電極間隔180°設置；所述外層屏柵(140)、外層加速柵(150)分別通過連接片與外層屏柵電極、外層加速柵電極連接，所述外層屏柵電極與外層加速柵電極間隔180°設置；所述內層屏柵電極、內層加速柵電極、外層屏柵電極、外層加速柵電極相互間隔90°設置。

3.按權利要求2所述射頻粒子源，其特征在于，所述絕緣隔離圈(180)內還設置有屏蔽層(182)，所述內層柵網傳輸線采用帶傳輸線屏蔽網的傳輸線，所述屏蔽層與傳輸線屏蔽網相連。

4.按權利要求1所述射頻粒子源，其特征在于，所述內層柵網的內層加速柵(190)、內層屏柵(200)均設置開孔，兩者網孔分布相同；所述外層柵網的外層屏柵(140)、外層加速柵(150)均設置開孔，兩者網孔分布相同。

5.按權利要求4所述射頻粒子源，其特征在于，所述外層柵網與內層柵網中，網孔均采用對稱分布、呈正多邊形或圓形；并且，所述外層柵網與內層柵網的網孔分布形狀相同。

6.按權利要求1所述射頻粒子源，其特征在于，所述絕緣墊圈(170)內壁開設有V形或鋸齒形槽。

7.按權利要求1所述射頻粒子源，其特征在于，所述進氣通道(111)設置橫向開口。

8.按權利要求1所述射頻粒子源，其特征在于，所述射頻粒子源還包括外層固定殼(160)，所述射頻放電腔(110)、外層加速柵(150)、絕緣墊圈(170)、外層屏柵(140)均嵌入外層固定殼(160)中，所述外層固定殼內壁設置有射頻屏蔽金屬罩(120)、包圍所述射頻放電腔(110)及其外側壁的射頻線圈(130)。