一种双阳极考夫曼离子源装置的制造方法

文档序号:10804928阅读:658来源:国知局
一种双阳极考夫曼离子源装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型离子源,特别涉及一种双阳极考夫曼离子源装置。所述装置阴极由绝缘底座、金属板、及栅极及阳极构成,绝缘底座上表面固定金属板,栅极采用金属栅网结构非接触固定在金属板上方,阳极呈圆孔状,非接触固定在栅极上方。这个结构特征增加了电流密度,同时提高了电子发射的稳定性。与现有技术相比,该装置具有阴极寿命长,不易熔断,可以长期使用,通过控制电极,稳定阴极电流的特点。
【专利说明】
一种双阳极考夫曼离子源装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种新型离子源,特别涉及一种双阳极考夫曼离子源装置。
【背景技术】
[0002]离子束薄膜沉积和离子束材料改性技术是材料科学的一个重要分支,离子束技术的研究和推广取得了巨大的成就。目前,离子源的种类很多,Kaufman(考夫曼)离子源是使用较为广泛的对薄膜进行离子束轰击的装置,该装置的基本工作原理为:首先由阴极在离子源内腔产生等离子体,然后由两层或三层阳极栅格将离子从等离子腔体中抽取出来,这种离子源产生的离子方向性强,离子能量带宽集中,可广泛应用于真空镀膜中。原有考夫曼电源的缺点在于:钨丝阴极易熔断,阴极电流波动大,不易控制。

【发明内容】

[0003]为解决上述技术的缺点,本发明设计一种双阳极考夫曼离子源装置,包括进气口、阴极、阳极筒、放电室、磁棒、屏极、加速极、中和灯丝,其特征在于:所述装置阴极由绝缘底座、金属板、及栅极及阳极构成,绝缘底座上表面固定金属板,栅极采用金属栅网结构非接触固定在金属板上方,阳极呈圆孔状,非接触固定在栅极上方。
[0004]所谓的“双阳极”结构,就是在原有阳极筒结构不变的技术上,对阴极结构进行优化,增加金属栅极和阳极。这样的变化使得阴极电流稳定输出,并且大小可控,增加的阳极和原有的阳极筒共同构成双阳极结构。
[0005]这个结构特征增加了电流密度,同时提高了电子发射的稳定性。与现有技术相比,该装置具有阴极寿命长,不易熔断,可以长期使用,通过控制电极,稳定阴极电流的特点。
【附图说明】
[0006]图1是本离子源结构剖面图;
[0007]图2是阴极结构截面图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合说明书附图及具体实施例对本发明实施方式进行描述。
[0009]图1是本离子源结构剖面图,它由放电室和离子引出系统两部分组成,其工作原理与现有考夫曼离子源工作原理相同。阴极2位于放电室中央,与阳极筒3共同作用,在工作电压下发射电子。引出系统采用双栅极系统,由一个屏极6与一个加速极7组成,进气口 I通入惰性气体,一般采用氩气进入离子源,气体在放电室4中电离形成的离子,由双栅极系统拔出形成离子束。中和灯丝8发射电子对离子束进行中和。磁棒5在此过程中起到控制与筛选等离子体的作用。
[0010]图2是阴极结构截面图,所述装置阴极2由绝缘底座22、金属板21、及栅极23及阳极24构成,绝缘底座22上表面固定金属板21,栅极23采用金属栅网结构非接触固定在金属板21上方,阳极24呈圆孔状,非接触固定在栅极23上方。工作时,金属板21发射电子,电子束由栅极23控制其束流大小,阳极24的作用是引流,由于其靠近栅极23,降低了阴极2的开启电压和功率,并且提高了电流的稳定性,改变了电子束无序乱飞的束流状态。
【主权项】
1.一种双阳极考夫曼离子源装置,包括进气口(1)、阴极(2)、阳极筒(3)、放电室(4)、磁棒(5)、屏极(6)、加速极(7)、中和灯丝(8),其特征在于:所述装置阴极(2)由绝缘底座(22)、金属板(21)、及栅极(23)及阳极(24)构成,绝缘底座(22)上表面固定金属板(21),栅极(23)采用金属栅网结构非接触固定在金属板(21)上方,阳极(24)呈圆孔状,非接触固定在栅极(23)上方。
【文档编号】H01J37/08GK205488030SQ201620290867
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】乔宪武, 李欣雨, 刘刚
【申请人】乔宪武
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