新型高效可活动射频等离子体放电管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及等离子体的产生装置技术领域，尤其涉及一种新型高效可活动射频等离子体放电管。
【背景技术】
[0002]电容-电感耦合射频等离子体源(以下简称等离子体源)可将气体分子裂解为活化原子基团，因此在薄膜生长、表面处理等诸多技术领域有广泛的用途。采用直枪型设计的等离子体源可以产生由活化原子基团组成的定向束流，尤其适合于作为新型分子束外延设备中的各种活性原子源。在直枪型等离子源中，通常需要将圆柱形独立耐高温气体放电管(如高纯石英与氮化硼管)直接放置于电感线圈内，通入气体后再通过高频放电震荡产生空间均匀分布等离子体，最后通过放电管前端小圆孔进行发射形成活化原子基团定向束流。但是，由于放电管内部空间较大，通入气体密度相应较小，导致放电功率的增加以及放电效率的降低，同时由于射频电感金属线圈形状的不均匀性或形变，导致安装和使用过程中极易损坏放电管与电感线圈。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种新型高效可活动射频等离子体放电管，所述放电管提高了射频等离子体放电效率，而且能保证圆柱形放电管在不均匀形状或形变电感线圈内方便地安装与安全地使用。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种新型高效可活动射频等离子体放电管，其特征在于:包括放电管主体以及连接杆，所述主体内设有腔体，主体前侧的前端盖上设有发射孔，主体的后侧设有后端盖，所述后端盖位于腔体内的一侧设有放电锥，所述后端盖位于腔体外的一侧设有管体后连接端，所述放电锥内设有放电锥管孔，所述管体后连接端上设有与所述放电锥管孔相连通的管体后连接端管孔，所述连接杆活动的卡接于所述管体后连接端的尾部，所述连接杆上设有连接杆管孔，所述管体后连接端管孔与所述连接杆管孔相连通，所述管体后连接端管孔的孔径大于连接杆管孔的孔径，使连接杆相对于主体转动一定角度时，所述管体后连接端管孔依然与所述连接杆管孔相连通。
[0005]进一步的技术方案在于:所述发射孔位于前端盖的正中，放电锥位于所述后端盖的正中，所述放电锥管孔的中心线与所述发射孔的中心线位于同一条直线上。
[0006]进一步的技术方案在于:所述管体后连接端管孔的孔径大于放电锥管孔的孔径，两者之间通过梯形过渡孔进行连通。
[0007]进一步的技术方案在于:所述管体后连接端的尾端设有半球形凹槽，所述半球形凹槽与所述管体后连接端管孔相连通，所述连接杆的前端设有与所述半球形凹槽相适配的圆球形接头，当所述圆球形接头卡接入所述半球形凹槽时，所述连接杆管孔与所述管体后连接端管孔相连通。
[0008]进一步的技术方案在于:所述连接杆管孔包括相互连通的连接杆前端管孔和连接杆后端管孔，所述连接杆前端管孔位于所述圆球形接头内，所述连接杆后端管孔位于连接杆后端管体内，用于与射频源进气管连接，所述管体后连接端管孔的孔径大于所述连接杆前端管孔的孔径。
[0009]进一步的技术方案在于:所述半球形凹槽的内壁与所述圆球形接头的外壁为毛面，用于实现两者之间的密封连接。
[0010]进一步的技术方案在于:所述放电管选用高纯耐高温石英、氧化铝或裂解氮化硼材料制作。
[0011]进一步的技术方案在于:所述主体的外侧设有射频线圈。
[0012]进一步的技术方案在于:所述主体与连接杆之间的最大相对旋转角度为20°?30。。
[0013]进一步的技术方案在于:所述前端盖、主体、后端盖的内外壁光滑;放电锥的内外管壁光滑;管体后连接端的内外管壁光滑;连接杆的内外壁光滑。
[0014]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:所述放电管以较简单的结构设计，有效的降低了放电管内气体转化为等离子体震荡放电所需功率，增加了等离子体中活性原子的数量，提高放电效率；同时在保证放电管几何对称均匀性的前提下，解决了由于射频电感金属线圈形状的不均匀性或形变导致的安装与使用安全问题。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0016]图1是本发明分解后的剖视结构示意图；
[0017]图2是本发明安装线圈和进气管后的剖视结构示意图；
[0018]其中:1、前端盖2、发射孔3、放电管主体4、腔体5、放电锥6、放电锥管孔7、后端盖8、管体后连接端9、管体后连接端管孔1、凹槽11、圆球形接头12、连接杆前端管孔13、连接杆后端管体14、连接杆后端管孔15、射频线圈16、射频源进气管支架17、射频源进气管。
【具体实施方式】
[0019]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0021]如图1-2所示，本发明公开了一种新型高效可活动射频等离子体放电管，主要包括放电管主体3以及连接杆两部分，采用耐高温高纯石英、氧化铝或者裂解氮化硼原料(纯度〉99.999%)制作而成，所述主体的外侧设有射频线圈15。
[0022]所述主体内设有腔体4，主体前侧的前端盖I上设有发射孔2，优选的，在本实施例中，所述发射孔2位于前端盖I的正中。主体的后侧设有后端盖7，所述后端盖7位于腔体4内的一侧设有放电锥5，所述后端盖7位于腔体4外的一侧设有管体后连接端8。所述放电锥5内设有放电锥管孔6，所述管体后连接端8上设有与所述放电锥管孔6相连通的管体后连接端管孔9。优选的，在本实施例中，放电锥5位于所述后端盖7的正中，所述放电锥管孔6的中心线与所述发射孔2的中心线位于同一条直线上。所述管体后连接端管孔9的孔径大于放电锥管孔6的孔径，两者之间通过梯形过渡孔进行连通。
[0023]所述连接杆活动的卡接于所述管体后连接端8的尾部，所述连接杆上设有连接杆管孔，所述管体后连接端管孔9与所述连接杆管孔相连通，所述管体后连接端管孔9的孔径大于连接杆管孔的孔径，使连接杆相对于主体转动一定角度时，所述管体后连接端管孔9依然与所述连接杆管孔相连通。需要指出的是，在本发明实施例中，所述主体与连接杆之间的最大相对旋转角度为20°?30°，但是本发明并不局限于上述角度。
[0024]具体的，在本发明实施例中，所述连接杆通过以下结构实现与所述管体后连接端的活动连接:所述管体后连接端8的尾端设有半球形凹槽10，所述半球形凹槽10与所述管体后连接端管孔9相连通;所述连接杆的前端设有与所述半球形凹槽10相适配的圆球形接头U，当所述圆球形接头11卡接入