一種雙陽極考夫曼離子源裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型離子源，特別涉及一種雙陽極考夫曼離子源裝置。所述裝置陰極由絕緣底座、金屬板、及柵極及陽極構成，絕緣底座上表面固定金屬板，柵極采用金屬柵網結構非接觸固定在金屬板上方，陽極呈圓孔狀，非接觸固定在柵極上方。這個結構特征增加了電流密度，同時提高了電子發射的穩定性。與現有技術相比，該裝置具有陰極壽命長，不易熔斷，可以長期使用，通過控制電極，穩定陰極電流的特點。
【專利說明】
一種雙陽極考夫曼離子源裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種新型離子源，特別涉及一種雙陽極考夫曼離子源裝置。
【背景技術】
[0002]離子束薄膜沉積和離子束材料改性技術是材料科學的一個重要分支，離子束技術的研究和推廣取得了巨大的成就。目前，離子源的種類很多，Kaufman(考夫曼)離子源是使用較為廣泛的對薄膜進行離子束轟擊的裝置，該裝置的基本工作原理為:首先由陰極在離子源內腔產生等離子體，然后由兩層或三層陽極柵格將離子從等離子腔體中抽取出來，這種離子源產生的離子方向性強，離子能量帶寬集中，可廣泛應用于真空鍍膜中。原有考夫曼電源的缺點在于:鎢絲陰極易熔斷，陰極電流波動大，不易控制。
【發明內容】
[0003]為解決上述技術的缺點，本發明設計一種雙陽極考夫曼離子源裝置，包括進氣口、陰極、陽極筒、放電室、磁棒、屏極、加速極、中和燈絲，其特征在于:所述裝置陰極由絕緣底座、金屬板、及柵極及陽極構成，絕緣底座上表面固定金屬板，柵極采用金屬柵網結構非接觸固定在金屬板上方，陽極呈圓孔狀，非接觸固定在柵極上方。
[0004]所謂的“雙陽極”結構，就是在原有陽極筒結構不變的技術上，對陰極結構進行優化，增加金屬柵極和陽極。這樣的變化使得陰極電流穩定輸出，并且大小可控，增加的陽極和原有的陽極筒共同構成雙陽極結構。
[0005]這個結構特征增加了電流密度，同時提高了電子發射的穩定性。與現有技術相比，該裝置具有陰極壽命長，不易熔斷，可以長期使用，通過控制電極，穩定陰極電流的特點。
【附圖說明】
[0006]圖1是本離子源結構剖面圖；
[0007]圖2是陰極結構截面圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合說明書附圖及具體實施例對本發明實施方式進行描述。
[0009]圖1是本離子源結構剖面圖，它由放電室和離子引出系統兩部分組成，其工作原理與現有考夫曼離子源工作原理相同。陰極2位于放電室中央，與陽極筒3共同作用，在工作電壓下發射電子。引出系統采用雙柵極系統，由一個屏極6與一個加速極7組成，進氣口 I通入惰性氣體，一般采用氬氣進入離子源，氣體在放電室4中電離形成的離子，由雙柵極系統拔出形成離子束。中和燈絲8發射電子對離子束進行中和。磁棒5在此過程中起到控制與篩選等離子體的作用。
[0010]圖2是陰極結構截面圖，所述裝置陰極2由絕緣底座22、金屬板21、及柵極23及陽極24構成，絕緣底座22上表面固定金屬板21，柵極23采用金屬柵網結構非接觸固定在金屬板21上方，陽極24呈圓孔狀，非接觸固定在柵極23上方。工作時，金屬板21發射電子，電子束由柵極23控制其束流大小，陽極24的作用是引流，由于其靠近柵極23，降低了陰極2的開啟電壓和功率，并且提高了電流的穩定性，改變了電子束無序亂飛的束流狀態。
【主權項】
1.一種雙陽極考夫曼離子源裝置，包括進氣口(1)、陰極(2)、陽極筒(3)、放電室(4)、磁棒(5)、屏極(6)、加速極(7)、中和燈絲(8)，其特征在于:所述裝置陰極(2)由絕緣底座(22)、金屬板(21)、及柵極(23)及陽極(24)構成，絕緣底座(22)上表面固定金屬板(21)，柵極(23)采用金屬柵網結構非接觸固定在金屬板(21)上方，陽極(24)呈圓孔狀，非接觸固定在柵極(23)上方。
【文檔編號】H01J37/08GK205488030SQ201620290867
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月7日
【發明人】喬憲武, 李欣雨, 劉剛
【申請人】喬憲武