一种射频中和器冷却装置的制作方法

本实用新型涉及射频中和器技术领域，更具体地说，涉及一种射频中和器冷却装置。

背景技术：

离子源中和器向离子源引出的离子束发射电子，使束电流和束电荷得到中和的离子发射部件。离子源栅极引出的是带正电的离子束。为了避免靶材或加工表面积累电荷，需要中和离子束电流；为了减少离子束中的空间电荷，以继续引出离子，减小羽流扩散角，需要中和离子束电荷。为此，需要在放电室和栅极外边设置中和器，向离子束发射与束电流等量的电子流。传统中和器靠加热灯丝产生自由电子。由于灯丝寿命短，一般只有不到10小时的连续工作间。而使用射频技术驱动的离子源中和器寿命可以大大延长到上1000小时，是一种效率极高的离子源中和器系统。

由于高速运转的电子流会不断撞击中和器内壁，从而会产生一定的热量，在射频中和器长期工作过程中，中和器上积累的热量会逐渐增多，从而会影响中和器的正常工作和使用寿命。为了保证中和器的正常运转，需要对中和器进行一定的散热维护。现有的中和器散热处理方法主要是采用自然散热方式，当中和器工作一段时间，暂停中和器的运行，让中和器自行散热到一定程度后再继续运行，通过这种一停一动的运作方式，使得中和器能在合理的温度范围内运行，但是，这种方式会降低中和器的工作效率，影响生产效率，导致散热性能不佳。因此，如何设计出一种射频中和器专用的散热装置成为当前行业的亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种射频中和器冷却装置，以解决现有技术中射频中和器因采用自然散热方式而导致冷却效率不佳的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种射频中和器冷却装置，包括有冷却本体，还包括有冷却管、绝缘陶瓷套、导线电极、中空电极套以及供气管；所述冷却本体的顶部向下凹设有用于安装射频中和器的冷却面；所述冷却本体于冷却面边缘处开设有贯穿冷却本体的陶瓷电极孔，所述绝缘陶瓷套固定设置在所述陶瓷电极孔内，所述导线电极固定设置在所述绝缘陶瓷套的内腔中；所述冷却本体于冷却面中心处开设有贯穿冷却本体的中空电极孔；所述中空电极套固定设置在所述中空电极孔内，所述供气管固定设置在所述中空电极套的内腔中；所述冷却本体的底部向上凹设有安装面；所述冷却本体于安装面中心处开设有冷却管槽，所述冷却管槽位于所述冷却面的轴心正下方处；所述冷却管固定安装在所述冷却管槽内。

作为本实用新型的优选方案，该冷却面包括有电离腔室安装槽以及电极安装槽；所述电极安装槽位于所述电离腔室安装槽的边沿处并与所述电离腔室安装槽相连通。

作为本实用新型的优选方案，该冷却本体于电离腔室安装槽中心处开设有贯穿冷却本体的中空电极孔，所述冷却本体于电极安装槽中心处开设有贯穿冷却本体的陶瓷电极孔。

作为本实用新型的优选方案，该电极安装槽共有两个，其中一个所述电极安装槽位于所述电离腔室安装槽的一侧边沿处并与所述电离腔室安装槽相连通，另一个所述电极安装槽位于所述电离腔室安装槽的另一侧边沿处并与所述电离腔室安装槽相连通，且两个所述电极安装槽之间的角度间隔为0-180度。

作为本实用新型的优选方案，该射频中和器冷却装置还包括有进液管和出液管；所述进液管和出液管分别固定安装在所述冷却本体于安装面处，且所述进液管与所述冷却管的进水口连通，所述出液管与所述冷却管的出水口连通。

作为本实用新型的优选方案，该冷却管的整体外形为U型空心管道，且采用胶粘方式固定安装在所述冷却管槽内。

作为本实用新型的优选方案，该射频中和器冷却装置还包括有固定孔，所述固定孔竖向设置在所述冷却本体上，且所述固定孔自上而下贯穿所述冷却本体并从安装面处穿出。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型的有益效果为：一方面，本实用新型利用固定安装在所述冷却本体底部冷却管槽内的冷却管，通过冷却管内部的冷却液达到快速散热冷却安装固定在冷却本体顶部冷却面内的射频中和器的目的，采用水冷式的散热方式，解决了现有技术中射频中和器因采用自然散热方式而导致冷却效率不佳的缺陷，使得射频中和器不必再采用自然散热方式，从而提高了射频中和器的工作效率，达到延长射频中和器使用寿命的目的；另一方面，本实用新型利用穿冷却本体的陶瓷电极孔、固定设置在陶瓷电极孔内的绝缘陶瓷套以及固定设置在所述绝缘陶瓷套内腔的导线电极的相互配合使用，使得导电线缆直接通过导线电极为安装固定在冷却本体顶部冷却面内的射频中和器提供电源，采用内藏式线缆组装方式，避免了导电线缆因暴露在外而造成损坏脱落的问题，便于导电电缆的组装，延长导电线缆的使用寿命；此外，本实用新型利用贯穿冷却本体的中空电极孔、固定设置在所述中空电极孔内的中空电极套以及固定设置在所述中空电极套内腔的供气管的相互配合使用，使得气线缆管直接通过供气管为安装固定在冷却本体顶部冷却面内的射频中和器提供惰性气体和工作电源，采用内藏式线缆组装方式，避免了气线缆管因暴露在外而造成损坏脱落的问题，便于气线缆管的组装，延长气线缆管的使用寿命，从而进一步达到延长射频中和器使用寿命的目的。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实用新型实施例所提供的一种射频中和器冷却装置的平视视角结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为本实用新型实施例所提供的一种射频中和器冷却装置的仰视视角结构示意图。

图4为图3的仰视结构示意图。

图中：10-冷却本体；11-冷却面；111-电离腔室安装槽；112-电极安装槽；1111-中空电极孔；1112-陶瓷电极孔；12-固定孔；13-冷却管槽；14-安装面；20-进液管；21-冷却管；22-出液管；30-绝缘陶瓷套；31-导线电极；40-中空电极套；41-供气管。

具体实施方式

实施例一：如图1-4中所示，本实施例提供了一种射频中和器冷却装置，包括有冷却本体10，还包括有冷却管21、绝缘陶瓷套30、导线电极31、中空电极套40以及供气管41；所述冷却本体10的顶部向下凹设有用于安装射频中和器的冷却面11；所述冷却本体10于冷却面11边缘处开设有贯穿冷却本体10的陶瓷电极孔1112，所述绝缘陶瓷套30固定设置在所述陶瓷电极孔1112内，所述导线电极31固定设置在所述绝缘陶瓷套30的内腔中；所述冷却本体10于冷却面11中心处开设有贯穿冷却本体10的中空电极孔1111；所述中空电极套40固定设置在所述中空电极孔1111内，所述供气管41固定设置在所述中空电极套40的内腔中；所述冷却本体10的底部向上凹设有安装面14；所述冷却本体10于安装面14中心处开设有冷却管槽13，所述冷却管槽13位于所述冷却面11的轴心正下方处；所述冷却管21固定安装在所述冷却管槽13内。在本实施例中，该装置利用固定安装在所述冷却本体10底部冷却管槽13内的冷却管21，通过冷却管21内部的冷却液达到快速散热冷却安装固定在冷却本体10顶部冷却面11内的射频中和器的目的，采用水冷式的散热方式，解决了现有技术中射频中和器因采用自然散热方式而导致冷却效率不佳的缺陷，使得射频中和器不必再采用自然散热方式，从而提高了射频中和器的工作效率，达到延长射频中和器使用寿命的目的；另一方面，本实用新型利用穿冷却本体10的陶瓷电极孔1112、固定设置在陶瓷电极孔1112内的绝缘陶瓷套30以及固定设置在所述绝缘陶瓷套30内腔的导线电极31的相互配合使用，使得导电线缆直接通过导线电极31为安装固定在冷却本体10顶部冷却面11内的射频中和器提供电源，采用内藏式线缆组装方式，避免了导电线缆因暴露在外而造成损坏脱落的问题，便于导电电缆的组装，延长导电线缆的使用寿命；此外，本实用新型利用贯穿冷却本体10的中空电极孔1111、固定设置在所述中空电极孔1111内的中空电极套40以及固定设置在所述中空电极套40内腔的供气管41的相互配合使用，使得气线缆管直接通过供气管41为安装固定在冷却本体10顶部冷却面11内的射频中和器提供惰性气体和工作电源，采用内藏式线缆组装方式，避免了气线缆管因暴露在外而造成损坏脱落的问题，便于气线缆管的组装，延长气线缆管的使用寿命，从而进一步达到延长射频中和器使用寿命的目的。

具体地，该冷却面11包括有电离腔室安装槽111以及电极安装槽112；所述电极安装槽112位于所述电离腔室安装槽111的边沿处并与所述电离腔室安装槽111相连通；该冷却本体10于电离腔室安装槽111中心处开设有贯穿冷却本体10的中空电极孔1111，所述冷却本体10于电极安装槽112中心处开设有贯穿冷却本体10的陶瓷电极孔1112；该电极安装槽112共有两个，其中一个所述电极安装槽112位于所述电离腔室安装槽111的一侧边沿处并与所述电离腔室安装槽111相连通，另一个所述电极安装槽112位于所述电离腔室安装槽111的另一侧边沿处并与所述电离腔室安装槽111相连通，且两个所述电极安装槽112之间的角度间隔为30度或45度或60度；该射频中和器冷却装置还包括有进液管20和出液管22；所述进液管20和出液管22分别固定安装在所述冷却本体10于安装面14处，且所述进液管20与所述冷却管21的进水口连通，所述出液管22与所述冷却管21的出水口连通；该冷却管21的整体外形为U型空心管道，且采用胶粘方式固定安装在所述冷却管槽13内；该射频中和器冷却装置还包括有固定孔12，所述固定孔12竖向设置在所述冷却本体10上，且所述固定孔12自上而下贯穿所述冷却本体10并从安装面14处穿出。

在本实施例中，所述冷却本体10的顶部向内凹形成有相互连通的一个电离腔室安装槽111和两个电极安装槽112，并且，两个电极安装槽112以30度的夹角方式设置在电离腔室安装槽111的边沿处，其中，电离腔室安装槽111用于安装设射频中和器，直接将射频中和器镶嵌至电离腔室安装槽111内，然后再用卡套螺纹方式将射频中和器固定到电离腔室安装槽111内即可；所述电极安装槽112的依据射频中和器的具体结构，采用内置式的设置方式，一方面可以避免导电线缆影响射频中和器的安装，另一方面也可以方便直接将导电线缆从侧面连接到射频中和器的导电端子上。并且，电离腔室安装槽111的中心处开设有用于放置固定气线缆管的中空电极孔1111，先将供气管41镶嵌固定到中空电极套40内腔中，然后将镶嵌有供气管41的中空电极套40镶嵌并螺纹旋合固定到中空电极孔1111内，使得气线缆管直接通过供气管41为安装固定在冷却本体10顶部冷却面11内的射频中和器提供惰性气体和工作电源，采用内藏式线缆组装方式，避免了气线缆管因暴露在外而造成损坏脱落的问题，便于气线缆管的组装，延长气线缆管的使用寿命。两个所述电极安装槽112的中心处开设有穿冷却本体10的陶瓷电极孔1112，先将导线电极31镶嵌固定到绝缘陶瓷套30内，然后再将镶嵌有导线电极31的绝缘陶瓷套30镶嵌并螺纹旋合固定至陶瓷电极孔1112内，使得导电线缆直接通过导线电极31为安装固定在冷却本体10顶部冷却面11内的射频中和器提供电源，采用内藏式线缆组装方式，避免了导电线缆因暴露在外而造成损坏脱落的问题，便于导电电缆的组装，延长导电线缆的使用寿命；所述冷却本体10的底部向上凹形成有U型的冷却管槽13，然后再将U型的冷却管21镶嵌并螺纹旋合固定至冷却管槽13内，利用U型的冷却管21，增加冷却管21与射频中和器的间接接触面积，射频中和器产生的热量将会通过冷却本体10传导至冷却管21内，通过冷却管21内部的冷却液达到快速散热冷却安装固定在冷却本体10顶部冷却面11内的射频中和器的目的，并通过进液管20、冷却管21以及出液管22的配合使用，使得冷却液经进液管20进入至冷却管21内，然后再通过出液管22将冷却液导出至装置外，利用这种流动性的冷却液进一步提高该装置的散热效率，采用水冷式的散热方式，解决了现有技术中射频中和器因采用自然散热方式而导致冷却效率不佳的缺陷，使得射频中和器不必再采用自然散热方式，从而提高了射频中和器的工作效率，达到延长射频中和器使用寿命的目的。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。