一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及科研领域，尤其涉及一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器。包含安装块，其中部有贯通左右的孔，该孔的形状从侧面看为两条对接的抛物线且其包含对接的平滑段。所述该孔的形状从侧面看其曲线为轴对称图形。所述孔的中轴线和安装块的中轴线重合。所述安装块为圆柱形。采用如上技术方案的本实用新型，相对于现有技术有如下有益效果：在相同束流情况下可将荷能离子减速同时保证以最小光圈和较高的传输效率传输进入随后的离子反应腔。
【专利说明】一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及科研领域，尤其涉及一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器。
【背景技术】
[0002]离子的加速早已为人熟知，其方法及器具多样且能区覆盖较广。而对于荷能离子的减速降能研究甚少，且绝大多数的减速器仅仅是将离子能量由几十keV减速降能至几个eV，并不考虑其束流传输损失和束流品质的严重恶化。一般定性研究或许为可行方案，但是，随着一种运用于加速器质谱低能注入端的离子反应腔研究深入，对于保证束流传输效率及束流品质的减速器极为关键。
[0003]前期使用的减速器主要为圆盘型或是锥面型，虽然都可将几十keV的荷能离子减速到几个至几十eV量级，但是，圆盘型的束流损失较大且束流品质恶化明显，而锥面型有很大程度的改进，对于发散度和能散均小的束流已可以较好完成减速，只是仍然无法较好减速接近于真实离子源的情况既发散度和能散更大的束流。
【发明内容】
[0004]实用新型的目的:为了提供一种使用方便的抛物面减速器，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。
[0005]为了达到如上目的，本实用新型采取如下技术方案:
[0006]一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器，其特征在于，包含安装块，其中部有贯通左右的孔，该孔的形状从侧面看为两条对接的抛物线且其包含对接的平滑段。
[0007]本实用新型进一步技术方案在于，所述该孔的形状从侧面看其曲线为轴对称图形。
[0008]本实用新型进一步技术方案在于，所述孔的中轴线和安装块的中轴线重合。
[0009]本实用新型进一步技术方案在于，所述安装块为圆柱形。
[0010]本实用新型进一步技术方案在于，所述圆柱形的安装块安装于束流管线中，其有反应腔，其左端从左往右分别是:离子通道、单透镜、光圈和安装块的抛物面，该抛物面即该孔的孔面。
[0011]本实用新型进一步技术方案在于，所述安装块有一个以上且其并列分布，其的抛物面形状不一致。
[0012]本实用新型进一步技术方案在于，所述孔的右侧还包含可分离的贴膜.。
[0013]采用如上技术方案的本实用新型，相对于现有技术有如下有益效果:在相同束流情况下可将荷能离子减速同时保证以最小光圈和较高的传输效率传输进入随后的离子反应腔。
【专利附图】
【附图说明】[0014]为了进一步说明本实用新型，下面结合附图进一步进行说明:
[0015]图1为实用新型的安装后的立体结构示意图；
[0016]图2为实用新型的侧面结构示意图；
[0017]图3为圆盘面型减速器电场分布及离子束模拟图；
[0018]图4为锥面型减速器电场分布及离子束模拟图；
[0019]图5为抛物线型减速器电场分布及离子束模拟图；
[0020]图6为本实用新型正面结构示意图；
[0021]图7为本实用新型侧面结构示意图；
[0022]其中:1.离子通道；2.单透镜；3.光圈；4.抛物面；5.反应腔。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型的实施例进行说明，实施例不构成对本实用新型的限制:
[0024]一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器，其特征在于，包含安装块，其中部有贯通左右的孔，该孔的形状从侧面看为两条对接的抛物线且其包含对接的平滑段。本处的技术方案所实质取得的技术效果是提供了一种安装块，能够单独使用，单独制造；至少实现的目的是提供了一种配件，该配件能够提供给离子减速器作为部件。以上所描述的孔的形状为如图2中所示的形状。侧面看是指从侧面看孔的形状。
[0025]所述该孔的形状从侧面看其曲线为轴对称图形。本处的技术方案所实质取得的技术效果是使得其减速效果均衡，能提供相对稳定且高品质的离子束流。
[0026]所述孔的中轴线和安装块的中轴线重合。本处的技术方案所实质取得的技术效果是提供了一种完全对称的结构，以使得整体的装置减速效果最好。
[0027]所述安装块为圆柱形。本处的技术方案所实质取得的技术效果是提供了一种具体的结构，使得安装方便，其实只要是孔的形状是抛物面，安装块的结构可以更多样。
[0028]抛物面即侧面看到的抛物线为可用抛物线方程限定或者表达的形状，也可以表述为曲线。
[0029]所述圆柱形的安装块安装于圆形通道中，其有反应腔，其左端从左往右分别是:离子通道、单透镜、光圈和安装块的抛物面，该抛物面即该孔的孔面。所述安装块有一个以上且其并列分布，其的抛物面形状不一致。本处的技术方案所实质取得的技术效果是提供了一种二次减速和多次减速的装置。
[0030]所述孔的右侧还包含可分离的贴膜.。贴膜贴在孔的出口处，本处的技术方案所实质取得的技术效果可以是减速效果更好。
[0031]本项申请专利装置将适用于几十keV的荷能离子减速。该装置可将离子能量由几十keV减至几十或几个eV以下，其在相同束流情况下可将荷能离子减速同时保证以最小光圈和较高的传输效率传输进入随后的离子反应腔。由图1可见，其刨面为抛物线。
[0032]由图5可见，抛物线型离子减速器在电场结构方面有较大改善，相同束流情况及相同减速情况下束流传输效率提高较大。以S0110型铯溅射离子源的35keV实际荷能离子为例，该装置将离子能量由35keV减至20eV以下，以相同孔径从减速器出射，可见抛物线型荷能离子减速器传输率较高。图3中的圆盘型减速器是较为简单减速器，在某些对于束流传输效率没有要求仅需甄别信号有无的仪器中尚可运用，图中可见其电场分布主要直接作用于例子减速，对于聚焦效用很低，该例中束流传输效率大概在20%左右；图4中的锥面型减速器是一种较易加工的减速器其对束流的传输已经大大改善，图中可见其电场分布对离子减速与聚焦都有效用，只是对于离子的不同阶段并没有针对性，该例中束流传输效率约为65%左右；图5中为本项申请专利抛物线型离子减速器，由图中电场分布可见其对离子的不同阶段有不同减速与聚焦作用，这样在减速的同时大大提升了束流品质，该例中束流传输效率已经大大提升至约88%以上。
[0033]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。
【权利要求】
1.一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器，其特征在于，包含安装块，其中部有贯通左右的孔，该孔的形状从侧面看为两条对接的抛物线且其包含对接的平滑段。
2.如权利要求1所述的一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器，其特征在于，所述该孔的形状从侧面看其曲线为轴对称图形。
3.如权利要求1所述的一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器，其特征在于，所述孔的中轴线和安装块的中轴线重合。
4.如权利要求1所述的一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器，其特征在于，所述安装块为圆柱形。
5.如权利要求4所述的一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器，其特征在于，所述圆柱形的安装块安装于束流管线中，其有反应腔(5)，其左端从左往右分别是:离子通道、单透镜、光圈和安装块的抛物面，该抛物面即该孔的孔面。
6.如权利要求5所述的一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器，其特征在于，所述安装块有一个以上且其并列分布，其的抛物面形状不一致。
7.如权利要求5所述的一种用于低能荷能离子减速的抛物面减速器，其特征在于，所述孔的右侧还包含可分离的贴膜。
【文档编号】H01J37/317GK203674159SQ201320836710
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】付云翀 申请人:中国科学院地球环境研究所