改进型离子源发生装置的制作方法

本实用新型涉及离子源发生装置技术领域，尤其涉及一种改进型离子源发生装置。

背景技术：

离子源是使中性原子或分子电离，并从中引出离子束流的装置，它是各种类型的离子加速器、质谱仪等装置中的中性束注入器等设备的不可缺少的部件；现有技术中的质谱仪等装置涉及的离子源包括激光溅射离子源。该类型离子源使用聚焦的脉冲激光束照射在转动的靶体，蒸发靶体的靶面材料产生的等离子体与脉冲载气进行反应，生成各种带电离子。此方式在应用中最重要的问题是，其靶体不断地做自转运动，而激光束的照射方向固定不动，因此，长时间的使用会使得靶体的靶面被激光束照射烧蚀出一个环形坑。环形坑的出现会使得离子源的工作状态很不稳定；此外，该情况下下靶体的利用率极低，只有环形坑处的材料被充分利用，而靶面其他部位的材料则被浪费，特别是对于一些诸如金等贵金属做的靶体，其造成的浪费极大，其成本也是巨大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种结构设计新颖、紧凑、靶体使用率高的改进型离子源发生装置。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为：

设计一种改进型离子源发生装置，包括离子源的靶体，靶体安装于靶体槽上；还包括反应源，所述靶体槽前端的A面上设有一凹孔，靶体安装于凹孔内，位于凹孔内的靶体前端与反应源前侧的B面始终保持面接触，所述反应源上设有一穿孔，还包括设置于反应源后侧并相对反应源固定的脉冲激光器，所述脉冲激光器射出的激光束穿过穿孔打在靶体的前端面上；所述靶体槽相对反应源的B面做自转运动，所述反应源相对靶体槽做纵向方向上的上下运动。

优选的，所述凹孔呈圆形/正方形。

优选的，所述凹孔的侧壁上设有螺纹孔，螺纹孔内设有锁止螺栓。

优选的，还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构带动所述靶体槽做自转动作，所述第一驱动机构包括一固定于安装板上的第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴与靶体槽同轴连接。

优选的，所述第一驱动机构还包括与第一驱动电机的输出轴同轴连接的一导向柱，所述导向柱的尾端设有一后挡板，还包括一套管，所述套管的内壁对称设有沿套管轴向设置的滑槽，所述导向柱的外壁上设有沿导向柱轴线方向对称设置的滑带，所述套管套在导向柱上，所述滑带匹配安装于滑槽内，所述套管可相对导向柱轴移动，与后挡板相向设置的套管的端部与后挡板间隔设置，套管的前端设有一前挡板，位于前挡板和后挡板之间的套管上套有弹簧，所述弹簧对所述套管施加向前的推力；所述靶体槽通过连杆同轴与套管的前端连接。

优选的，所述连杆上套有一直线轴承，所述直线轴承通过轴承套与安装板连接。

优选的，所述第一驱动机构还包括安装于底座上的第一磁板直线电机，位于第一磁板直线电机磁板上的动子与安装板连接，该动子静止时用以固定安装板的位置。动子运动时，带动安装板上的部件做靠近或远离反应源方向的水平运动，以便更换靶体槽和靶体。

优选的，还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构包括纵向固定于底座上的第二磁板直线电机，反应源通过支架与第二磁板直线电机磁板上的动子连接，通过第二磁板直线电机磁板上的动子带动反应源做上下运动。

本实用新型的有益效果在于：

本装置其结构设计新颖、紧凑，使用中通过改变反应源的运动方向并结合靶体做自转的运动，可以使激光束均匀的照射在靶体上，能够对靶体的前端面进行较为全面的照射，此方式能够避免靶体材料的浪费，能够降低成本的投入；再者，本设计通过弹簧与套管的配合可以保证靶体的前端面始终保持与反应源B面始终保持面接触。

附图说明

图1为本实用新型中的靶体槽与反应源配合关系示意图；

图2为本实用新型中的靶体槽与反应源的主要结构示意图；

图3为本实用新型中的靶体槽的主要结构示意图；

图4为本装置的主要结构示意图；

图5为本实用新型中的导向柱与套管配合后的截面结构示意图；

图中：1.靶体槽;2.连杆;3.反应源;4.穿孔;5.激光束;6.脉冲激光器;7.凹孔;8.螺纹孔;9.直线轴承;10.前挡板;11.套管;12.弹簧;13.滑带;14.导向柱;15.后挡板;16.第一驱动电机;17.安装板;18.动子;19.第一磁板直线电机;20.底座;21.第二磁板直线电机;22.第二磁板直线电机磁板上的动子;23.支架;24.滑槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

实施例1：一种改进型离子源发生装置，参见图1至图5；它包括离子源的靶体（可以是金、铁等），靶体安装于靶体槽1上；还包括反应源3，所述靶体槽1前端的A面上设有一凹孔7，靶体安装于凹孔7内，位于凹孔7内的靶体前端与反应源3前侧的B面始终保持面接触，所述反应源3上设有一穿孔4，还包括设置于反应源3后侧并相对反应源3固定的脉冲激光器6，所述脉冲激光器6射出的激光束5穿过穿孔4打在靶体的前端面上；所述靶体槽1相对反应源3的B面做自转运动，所述反应源3相对靶体槽1做纵向方向上的上下运动。

为实现对靶体的固定，本设计中的所述凹孔7呈圆形/正方形，同时，所述凹孔7的侧壁上设有螺纹孔8，螺纹孔8内设有锁止螺栓，靶体卡在凹孔内时，其靶体通过锁止螺栓固定。

进一步的，本装置它还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构带动所述靶体槽1做自转动作，具体的，所述第一驱动机构包括一固定于安装板17上的第一驱动电机，还包括与第一驱动电机的输出轴同轴连接的一导向柱14，所述导向柱14的尾端设有一后挡板15，还包括一套管11，所述套管11的内壁对称设有沿套管轴向设置的滑槽24，所述导向柱14的外壁上设有沿导向柱轴线方向对称设置的滑带13，所述套管11套在导向柱14上，所述滑带13匹配安装于滑槽24内，所述套管11可相对导向柱14轴移动，与后挡板15相向设置的套管11的端部与后挡板15间隔设置，套管11的前端设有一前挡板10，位于前挡板10和后挡板15之间的套管上套有弹簧12，所述弹簧12对所述套管11施加向前的推力，所述的靶体槽1通过连杆2同轴与套管11的前端连接，同时，所述的连杆2上套有一直线轴承9，所述直线轴承9通过轴承套与安装板17连接。

进一步的，本设计中的所述第一驱动机构还包括安装于底座20上的第一磁板直线电机19，位于第一磁板直线电机磁板上的动子18与安装板17连接，该动子18静止时固定安装板17的位置，动子18运动时带动安装板17上的部件做做靠近或远离反应源方向的水平运动，以便更换靶体槽和靶体。

本装置它还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构包括纵向固定于底座20上的第二磁板直线电机21，反应源3通过支架23与第二磁板直线电机磁板上的动子22连接，通过第二磁板直线电机磁板上的动子22带动反应源3做上下运动。

本装置在使用中，其靶体安装于凹孔7内，靶体通过锁止螺栓固定；初始状态时，其靶体槽上的靶体通过弹簧顶在反应源上并与反应源面接触，工作时，第一驱动电机（步进电机）带动导向柱、套管、连杆及靶体槽一起转动，转动速率由第一驱动电机控制。通过此方式并结合弹簧的弹力可以保持靶体的前端面始终与反应源面接触。反应源通过第二磁板直线电机磁板上的动子的运动实现上下往复运动（反应源上下往复移动的行程等于靶体前端面的直径），往复运动的速率由第二磁板直线电机控制。此时，通过靶体的自转及反应源的上下往复运动可实现激光束对靶体前端面的整个烧蚀，可实现对靶体的有效利用，避免靶体材料的浪费，能够降低成本的投入。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。