[發(fā)明專利]離子源裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010752790.4
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111769024A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉基;趙剛;冀鳴;易洪波
• 申請（專利權(quán)）人: 中山市博頓光電科技有限公司;佛山市博頓光電科技有限公司
• 主分類號: H01J27/14
• 分類號: H01J27/14;H01J27/02
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 劉延喜

本申請涉及一種離子源裝置，包括：一霍爾離子源以及至少兩個中空陰極；各個所述中空陰極設(shè)于距離所述霍爾離子源一設(shè)定位置處；各個所述中空陰極設(shè)計為所述霍爾離子源提供中和電子，且在其中任何一個中空陰極失效時，切換至其他中空陰極向所述霍爾離子源提供中和電子。本申請的技術(shù)方案，實現(xiàn)了中空陰極的備份功能，避免了在鍍膜使用過程中，當(dāng)中空陰極的鉭管使用壽命結(jié)束時出現(xiàn)最后一爐費爐或需要重新破真空更換鉭管的情況，從而可以將中空陰極的鉭管使用壽命最大化，實現(xiàn)離子源長時間不間斷工作。避免中和器失效導(dǎo)致產(chǎn)品報廢的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及離子源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種離子源裝置。

背景技術(shù)

離子源是一門用途廣，類型多、涉及科學(xué)多、工藝技術(shù)性強、發(fā)展十分迅速的應(yīng)用科學(xué)技術(shù)?；魻栯x子源作為一種十分常用的離子源類型，多應(yīng)用于薄膜沉積領(lǐng)域，作為沉積輔助部件，提高薄膜物理特性。霍爾離子源是陽極在一個強軸向磁場的協(xié)作下將工藝氣體等離子化，等離子化后的氣體通過陽極的加速，將氣體離子分離并形成離子束，由于軸向磁場的作用太強，霍爾離子源離子束需要補充電子以中和離子流。

目前的離子源，可以采用鎢絲(陰極)作為中和源，也可以采用中空陰極(即中空陰極中和器)來進(jìn)行中和，在目前單陰極結(jié)構(gòu)的離子源裝置，在鍍膜使用過程中，容易出現(xiàn)中空陰極的鉭管使用壽命結(jié)束時，最后一爐費爐或需要重新破真空更換鉭管的情況。

當(dāng)前為了避免最后一爐費爐，主要是根據(jù)使用時間限制鉭管的使用壽命，在鉭管失效前進(jìn)行淘汰，導(dǎo)致過早出現(xiàn)最后一爐的情況，中空陰極的鉭管無法實現(xiàn)使用壽命的最大化，而且日常使用中，當(dāng)中空陰極的鉭管出現(xiàn)質(zhì)量問題時，即使及時更換也會出現(xiàn)很短的時間內(nèi)鉭管就無法使用，影響了離子源運行的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的旨在解決上述的技術(shù)缺陷之一，特別是無法實現(xiàn)使用壽命的最大化的缺陷，提供一種離子源裝置。

一種離子源裝置，包括：

一霍爾離子源以及至少兩個中空陰極；

各個所述中空陰極設(shè)于距離所述霍爾離子源一設(shè)定位置處；

各個所述中空陰極設(shè)計為所述霍爾離子源提供中和電子，且在其中任何一個中空陰極失效時，切換至其他中空陰極向所述霍爾離子源提供中和電子。

在一個實施例中，所述的離子源裝置還包括：與各個中空陰極的進(jìn)氣口連接的供氣管道，所述供氣管道用于向各個中空陰極供應(yīng)氣體。

在一個實施例中，各個所述中空陰極的進(jìn)氣口前安裝有電磁閥，用于對流入中空陰極的氣體進(jìn)行選通控制。

在一個實施例中，所述的離子源裝置還包括：安裝在所述供氣管道上的氣體流量計，用于統(tǒng)計和控制所述供氣管道中的氣體流量。

在一個實施例中，所述的離子源裝置還包括：連接各個所述電磁閥的控制裝置，用于輸出控制信號控制所述電磁閥進(jìn)行關(guān)閉或者選通。

在一個實施例中，所述控制裝置還通過網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程控制平臺，其中，所述遠(yuǎn)程控制平臺用于對所述離子源裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制。

在一個實施例中，所述的離子源裝置還包括：連接所述控制裝置的人機交互系統(tǒng)，用于接收用戶輸入的操作指令以及顯示相關(guān)信息。

在一個實施例中，所述控制裝置，用于檢測運行中的中空陰極是否失效，且在所述中空陰極失效時，輸出控制信號選通備用的中空陰極的電磁閥，通過備用的中空陰極向所述霍爾離子源提供中和電子，并輸出控制信號關(guān)閉失效的中空陰極對應(yīng)的電磁閥以停止失效的中空陰極的運行。

在一個實施例中，所述控制裝置，還用于記錄中空陰極的使用時間，并根據(jù)所述使用時間計算所述中空陰極的預(yù)計失效時間，并在所述預(yù)計失效時間前檢測所述中空陰極是否失效。