离子束设备用双灯丝中和器的制作方法

本发明涉及离子束技术领域，尤其涉及一种离子束设备用双灯丝中和器。

背景技术：

离子束溅射镀膜或刻蚀技术为科学研究与生产提供了新工艺、新技术，为当今迅速发展的薄膜集成电路、薄膜传感器、磁性薄膜器件、高温合金导体薄膜等广泛的应用领域提供了新的技术手段。

然而现在这类离子束溅射镀膜或刻蚀设备，离子源中和器仍然用单根灯丝安装在离子源正前方，这种设计好处是中和器完全浸没在离子束中，中和效率高，但中和器灯丝受离子束强烈轰击，灯丝很快变细并最终烧断，寿命大大缩短；没有第二根灯丝备份，在第一根灯丝烧断的情况下不能迅速切换到第二根灯丝，容易中断镀膜或刻蚀工作。同时灯丝材料原子容易污染真空室，影响镀膜或刻蚀效果。另外，中和器灯丝安装在离子源前部，更换灯丝时需要将离子源一同从真空室中取出，操作时间长，难度大。

因此，开发一种独立离子源的双灯丝中和器及其重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种离子束设备用双灯丝中和器，所述中和器和离子源分开安装，且有二根灯丝，中和效果好、安装维护方便、工作时间长。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种离子束设备用双灯丝中和器，包括：

法兰，一种金属钢材料制成，用于固定支杆和穿孔密封安装电极a和电极b；

支架，一种金属钢材料制成，用于穿孔固定所述支杆和穿孔安装电极c和电极d；

灯丝a，一种能发射热电子的金属细丝，一端固定在支杆的支杆上端部位置，另一端固定在所述电极d上端；

灯丝b，一种能发射热电子的金属细丝，一端固定在支杆的支杆上端部位置，另一端固定在所述电极c上端；

导线a，可通过大电流的导电线，一端连接在所述电极a的上端部，另一端连接在所述电极c的下端部；

导线b，可通过大电流的导电线，一端连接在所述电极b的上端部，另一端连接在所述电极d的下端部。

所述灯丝a和灯丝b是直径ø0.2mm至ø1.2mm的金属丝。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：由于采用独立于离子源的中和器方式，并配备二根灯丝，中和器中和效率高，灯丝不受离子束直接轰击，灯丝寿命长，整机设备工作效率高，灯丝材料原子不易污染真空室和工件，安装维护方便。

附图说明

图1为本发明的离子束设备用双灯丝中和器示意图。

图2为本发明的离子束设备用双灯丝中和器和离子源的安装位置示意图。

图3为现有技术的离子源和中和器安装位置示意图。

图中：1、法兰；2、支杆；3、支架；4、灯丝a；5、灯丝b；6、导线a；7、导线b；11、电极a；12、电极b；13、电极c；14、电极d；21、支杆上端部；31、真空室；32、双灯丝中和器；33、离子源；34、离子束、35、传统中和器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，一种离子束设备用双灯丝中和器32，包括法兰1、支杆2、支架3、灯丝a4、灯丝b5、导线a6、导线b7、电极a11、电极b12、电极c13、电极d14组成。

所述法兰1是一种金属钢材料制成的，用于固定所述支杆2和穿孔密封

安装所述电极a11和电极b12。所述电极a11和电极b12与所述法兰1互相绝

缘密封焊接。

所述支架3是一种金属钢材料制成的，用于穿孔固定所述支杆2和穿孔安装所述电极c13和电极d14。所述电极c13和电极d14与的述支架3互相之间是绝缘的。

所述灯丝a4是一种能发射热电子的金属细丝，一端固定在支杆2的支杆上端部21位置，另一端固定在所述电极d14上端。

所述灯丝b5是一种能发射热电子的金属细丝，一端固定在支杆2的支杆上端部21位置，另一端固定在所述电极c13上端。

所述灯丝a4和灯丝b5是直径ø0.2mm至ø1.2mm的金属丝。

所述导线a6是可通过大电流的导电线，一端连接在所述电极a11的上端部，另一端连接在所述电极c13的下端部。

所述导线b7是可通过大电流的导电线，一端连接在所述电极b12的上端部，另一端连接在所述电极d14的下端部。

如图2所示，所述离子束设备用双灯丝中和器32安装在真空室31内，位于离子源33的侧位。所述离子束设备用双灯丝中和器32的法兰1与真空室31的真空壁相连并牢固接地，而所述电极a11或电极b12接电源的负极，电源正极接所述法兰1，使得所述灯丝a4或灯丝b5（图2中仅示出了一根灯丝）处于负电位，提高灯丝电子发射效率。当电源接通时，所述灯丝a4或灯丝b5发射电子，电子吸引到离子束34中，中和离子束中的正电荷，达到有效中和的目的。

使用一段时间后，灯丝慢慢变细，最终烧断。当一根灯丝烧断后系统迅速自动切换到另一根灯丝工作，这样不会因为烧断灯丝而停止工作，提高生产效率。

如图3所示，传统中和器35安装在离子源33的正前方，所述传统中和器35完全浸没在离子束34中，中和效率高，但传统中和器35灯丝受离子束34强烈轰击，灯丝很快变细并最终烧断，寿命大大缩短。没有第二根灯丝备份，在第一根灯丝烧断的情况下不能迅速切换到第二根灯丝，容易中断镀膜或刻蚀工作。同时灯丝材料原子容易污染真空室和工件，影响镀膜或刻蚀效果。另外，中和器灯丝安装在离子源33前部，更换灯丝时需要将离子源33一同从真空室31中取出，操作时间长，难度大。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，不应被视为对本发明范围的限制，而且本发明所主张的权利要求范围并不局限于此，凡熟悉此领域技艺的人士，依照本发明所披露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应落入本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种离子束设备用双灯丝中和器，包括法兰、支杆、支架、灯丝A、灯丝B、导线A、导线B、四个电极组成。由于采用独立于离子源的中和器方式，并配备二根灯丝，中和器中和效率高，灯丝不受离子束直接轰击，灯丝寿命长，整机设备工作效率高，灯丝材料原子不易污染真空室和工件，安装维护方便。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：伟业智芯（北京）科技有限公司
技术研发日：2019.01.09
技术公布日：2019.06.14