一種中束流離子注入機的聚焦硅堆裝置的制作方法

本發明涉及一種束流的聚焦裝置，尤其涉及離子注入機中加速管中的離子束聚焦裝置。該裝置是中束流離子注入裝備中的高壓附件裝置之一。

背景技術：

在離子注入機中，離子束流在到達靶室前須經過加速管加速，給予離子束流一定的能量，由于所需離子能量要求不同，加速管的工作模式對于離子束的聚焦作用就會不同。為了使加速管在任何能量下有更好的聚焦作用，在加速間隙(加速電極與地電極)之間增加了一聚焦電極。聚焦電極所加電壓相對加速電極為負電壓，聚焦電壓的大小對加速或減速能量沒有影響，但能改變加速管的聚焦能力。聚焦電極的存在能使束流在加速的同時聚焦，并在減速時使打到其上的正電荷有一泄放回路。

技術實現要素：

為了解決離子束在加速管中的聚焦問題，本發明集合開發半導體離子注入機的成功經驗及技術優勢，在離子注入機電氣系統基礎上設計一種離子束的聚焦硅堆裝置，該裝置結構簡單，與加速管內的加速電極和地電極相結合聚焦效果好，能很好滿足中束流離子注入機束流聚焦要求。

為了實現上述目的，該裝置采用下面技術方案：

一種中束流離子注入機的聚焦硅堆裝置，該裝置主要用于給加速管提供聚焦電壓。該裝置主要結構包括固定夾板(1)、絕緣管(2)、PCB板(3)、高壓二極管(4)、接線球(5)、放電盤(6)和高壓插座(7)。整個裝置的一側由固定夾板(1)固定于加速管外殼，外部為絕緣管(2)，以確保安全，內部為兩塊PCB板(3)，板上為串在一起的高壓二極管(4)堆(即硅堆)，以實現該裝置的聚焦或者泄放作用；另一側由接線球(5)引入負壓并由放電盤(6)對裝置實施保護作用，高壓 插座(7)為本裝置提供電源。

本發明與現有的技術相比具有如下顯著優點：

1、放電盤外圍做成圓弧形，可以有效防止尖端放電，對裝置有一定的保護作用。

2、聚焦硅堆板上為12個高壓二極管反向串聯，可以保證只有負壓才能加到聚焦電極上，同時還能使打到聚焦電極上的正電荷有一個泄放回路。

3、該裝置結構簡單，成本較低。

附圖說明

圖1是本發明的總體結構示意圖。

圖2是本發明所述聚焦硅堆板原理圖。

1-固定夾板，2-絕緣管，3-PCB板、4-高壓二極管、5-接線球；6-高壓插座，7-放電盤。

具體實施方式

固定夾板(1)、絕緣管(2)、PCB板(3)、高壓二極管(4)、接線球(5)、放電盤(6)和高壓插座(7)。整個裝置的一側由固定夾板(1)固定于加速管外殼，外部為絕緣管(2)，以確保安全，內部為兩塊PCB板(3)，板上為串在一起的高壓二極管(4)堆(即硅堆)，以實現該裝置的聚焦或者泄放作用；另一側由接線球(5)引入負壓并由放電盤(6)對裝置實施保護作用，高壓插座(7)為本裝置提供電源。

離子束進入加速管中，如果只對束流進行加速，束流會在運動的時候因為自身的電荷而發散，因此，需在加速的同時對其聚焦。本裝置在(加速間隙)加速電極與地電極之間加一負壓，使加速電極與聚焦電極、聚焦電極與地電極之 間有一定的電場，這兩個電場均可以理解為類似透鏡的作用，在束流通過的同時對束流進行聚焦。正壓由加速電源提供，負壓則由聚焦電源提供。為了使加到聚焦電極上的電壓為負壓，本裝置將12個高壓二極管反向串聯起來，保證只將負壓加到電極上。同時，離子束通過的同時，會將打到聚焦電極上的正離子通過二極管堆進行泄放。

本裝置由聚焦電源提供負壓，由高壓插座(7)獲得電壓，并經由接線球(5)進入本聚焦硅堆裝置內部，經由反向高壓硅堆將負壓加到聚焦電極上。