[發(fā)明專利]高能量離子源

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011080535.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN112086330A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭方準(zhǔn);石曉倩;朱美強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H01J3/04
• 分類號(hào): H01J3/04;H01J3/18;H01J3/08;H01J3/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 徐華燊;李洪福

1.一種高能量離子源，其特征在于，包括離子聚焦機(jī)構(gòu)、離子產(chǎn)生與引導(dǎo)機(jī)構(gòu)、電子發(fā)射機(jī)構(gòu)和氬氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)，所述氬氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)的輸出端與準(zhǔn)備腔室相連，所述氬氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)用于將氬氣采用脈沖方式通入到準(zhǔn)備腔室中，所述準(zhǔn)備腔室的上方通過第二進(jìn)氣孔與電子發(fā)射機(jī)構(gòu)相連，所述電子發(fā)射機(jī)構(gòu)包括離子發(fā)生網(wǎng)和用于通電釋放出熱電子的燈絲，所述電子發(fā)射機(jī)構(gòu)用于通過燈絲與離子發(fā)生網(wǎng)之間存在的電位差將電子束縛在離子發(fā)生網(wǎng)內(nèi)部，所述離子產(chǎn)生與引導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于所述電子發(fā)射機(jī)構(gòu)輸出端的引出極，其相對(duì)于氬離子處于負(fù)電壓，所述離子產(chǎn)生與引導(dǎo)機(jī)構(gòu)的輸出端與離子聚焦機(jī)構(gòu)相連，所述離子聚焦機(jī)構(gòu)包括聚焦透鏡，其用于對(duì)經(jīng)過電子發(fā)射機(jī)構(gòu)、離子產(chǎn)生與引導(dǎo)機(jī)構(gòu)的離子束進(jìn)一步約束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量離子源，其特征在于，所述燈絲包括直徑為0.125mm的鉭絲，處于負(fù)高壓，兩端與燈絲桿相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高能量離子源，其特征在于，燈絲為兩根，共同使用一個(gè)公用電極。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量離子源，其特征在于，所述離子發(fā)生網(wǎng)為不銹鋼柵網(wǎng)，圍成一個(gè)圓柱形狀，離子發(fā)生網(wǎng)對(duì)于燈絲處于正電位，電壓值在數(shù)百至數(shù)千伏特之間可調(diào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量離子源，其特征在于，電子發(fā)射機(jī)構(gòu)的輸入端、輸出端均安裝有法蘭，所述第二進(jìn)氣孔與法蘭連接，法蘭的外側(cè)套接有外罩。

6.跟據(jù)權(quán)利要求5所述的高能量離子源，其特征在于，所述引出極為外罩前端的離子引導(dǎo)孔上覆蓋的柵網(wǎng)，其與聚焦透鏡相鄰。

7.跟據(jù)權(quán)利要求1或6所述的高能量離子源，其特征在于，所述聚焦透鏡包括第一圓筒電極、第二圓筒電極和第三圓筒電極構(gòu)成，相鄰圓筒電極之間設(shè)有絕緣片，聚焦透鏡的外側(cè)設(shè)有絕緣外罩，所述第二圓筒電極處于正電壓，其可以通過電壓改變電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)離子束，第一圓筒電極和第三圓筒電極接地處于零電位。

8.跟據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量離子源，其特征在于，還包括角度可調(diào)機(jī)構(gòu)，所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于將第一進(jìn)氣孔和第二進(jìn)氣孔調(diào)整為同軸。

9.跟據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量離子源，其特征在于，高能量離子源選用的材料為304不銹鋼和聚四氟乙烯。