一种改进的多功能离子枪离子源结构

1.本实用新型涉及表面科学应用技术、超高真空技术以及离子束技术领域，更具体的是涉及改进的多功能离子枪离子源结构。


背景技术：

2.在现代科学技术中，离子束的应用具有十分重要的意义。例如，在表面物理中，利用离子束对表面进行原位溅射预处理以提高表面的清洁度；在基础研究中，利用低能离子束作为探针进行表面成分鉴定；在细微加工领域，利用低能强束流实现精细微结构的加工，以满足材料特定途径的应用。
3.以上研究领域均需要稳定且束流强的离子束以实现各自的目的；鉴于此，研究团队实用新型了紧凑型多功能离子枪(专利公开号为zl201410332550.3)，该离子枪具有结构紧凑、功能多样、性能稳定且增强离子束传输距离的优点。然而，该多功能离子枪的四通的第一法兰与电离室之间仅隔绝缘陶瓷，在引出高压较大时，导致高压不稳定，出现打火现象，导致引出的束流不稳定。在引出高压较高时，不利于其进一步的应用。因此，为提高其在高压下引出的束流的稳定性，特对多功能离子枪进行针对性的改进。


技术实现要素：

4.鉴于以上问题，本实用新型的目的在于：提出一种改进多功能离子枪的装置，以实现在引出高压较高时依然能够稳定工作的目的。
5.本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种改进的多功能离子枪离子源结构，所述离子源结构包括法兰、第一连接杆、陶瓷管、第二连接杆、绝缘陶瓷、电离室，所述第一连接杆与第二连接杆位于法兰和绝缘陶瓷之间，所述陶瓷管位于法兰和绝缘陶瓷之间，所述电离室与绝缘陶瓷外侧安装。
6.优选的，所述第一连接杆和第二连接杆均靠近绝缘陶瓷的边缘。
7.优选的，所述陶瓷管位于绝缘陶瓷几何中心。
8.优选的，所述陶瓷管与法兰、绝缘陶瓷连接部位均设置真空密封胶密封。
9.优选的，电离室位于绝缘陶瓷背向连接杆和陶瓷管的一侧。
10.优选的，所述法兰、第一连接杆、第二连接杆、电离室的材质均为不锈钢。
11.本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过设置连接杆将法兰和电离室隔开一定的距离，如此设计保证在接高压时不发生打火现象，保证引出高压的稳定的目的；通过陶瓷管道将气体通入电离室，为保证陶瓷管道与法兰和绝缘陶瓷之间接触密封性，采用真空密封胶进行密封，保证输入电离室的气体量以及其气压的稳定性。
附图说明
12.图1是本实用新型的结构示意图。
13.附图标记：1、法兰；2、第一连接杆；3、陶瓷管；4、第二连接杆；5、绝缘陶瓷；6、电离
室。
具体实施方式
14.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
15.请参阅图1，本实用新型提供以下技术方案：一种改进的多功能离子枪离子源结构，离子源结构包括法兰1、第一连接杆2、陶瓷管3、第二连接杆4、绝缘陶瓷5、电离室6，第一连接杆2与第二连接杆4位于法兰1和绝缘陶瓷5之间，陶瓷管3位于法兰1和绝缘陶瓷5之间，电离室6与绝缘陶瓷5外侧安装，第一连接杆2和第二连接杆4均靠近绝缘陶瓷5的边缘，陶瓷管3位于绝缘陶瓷5几何中心，陶瓷管3与法兰1、绝缘陶瓷5连接部位均设置真空密封胶密封，电离室6位于绝缘陶瓷5背向连接杆和陶瓷管3的一侧，法兰1、第一连接杆2、第二连接杆4、电离室6的材质均为不锈钢。
16.本实用新型技术方案中的改进多功能离子枪的装置所用零部件的材质为不锈钢，其耐150℃烘烤，出气率低，非常适合超高真空系统使用。
17.将改进多功能离子枪的装置各部件进行组装，将组装好的装置与多功能离子枪的枪身进行组装，组成高压稳定的多功能离子枪。将其与真空靶室相连，抽真空、烘烤，烘烤结束后，对灯丝进行除气处理；在此期间，真空泵一直对其进行抽气，直至真空度满足要求；当真空度满足要求后，其操作流程与专利zl201410332550.3所述完全一致。
18.本实用新型具有如下几个方面的特点：
19.(1)在高压5kev时，电压保持非常稳定；
20.(2)在高压5kev时，束流稳定，束流强度达到微安级别；
21.(3)拆卸简便、更换灯丝容易。
22.以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。


技术特征：
1.一种改进的多功能离子枪离子源结构，其特征在于：所述离子源结构包括法兰(1)、第一连接杆(2)、陶瓷管(3)、第二连接杆(4)、绝缘陶瓷(5)、电离室(6)，所述第一连接杆(2)与第二连接杆(4)位于法兰(1)和绝缘陶瓷(5)之间，所述陶瓷管(3)位于法兰(1)和绝缘陶瓷(5)之间，所述电离室(6)与绝缘陶瓷(5)外侧安装。2.根据权利要求1所述的一种改进的多功能离子枪离子源结构，其特征在于：所述第一连接杆(2)和第二连接杆(4)均靠近绝缘陶瓷(5)的边缘。3.根据权利要求1所述的一种改进的多功能离子枪离子源结构，其特征在于：所述陶瓷管(3)位于绝缘陶瓷(5)几何中心。4.根据权利要求1所述的一种改进的多功能离子枪离子源结构，其特征在于：所述陶瓷管(3)与法兰(1)、绝缘陶瓷(5)连接部位均设置真空密封胶密封。5.根据权利要求1所述的一种改进的多功能离子枪离子源结构，其特征在于：电离室(6)位于绝缘陶瓷(5)背向连接杆和陶瓷管(3)的一侧。6.根据权利要求1所述的一种改进的多功能离子枪离子源结构，其特征在于：所述法兰(1)、第一连接杆(2)、第二连接杆(4)、电离室(6)的材质均为不锈钢。

技术总结
本实用新型公开了一种改进的多功能离子枪离子源结构，涉及表面科学应用技术、超高真空技术以及离子束技术领域，所述离子源结构包括法兰、第一连接杆、陶瓷管、第二连接杆、绝缘陶瓷、电离室，所述第一连接杆与第二连接杆位于法兰和绝缘陶瓷之间，所述陶瓷管位于法兰和绝缘陶瓷之间，所述电离室与绝缘陶瓷外侧安装；通过设置连接杆将法兰和电离室隔开一定的距离，如此设计保证在接高压时不发生打火现象，保证引出高压的稳定的目的；通过陶瓷管道将气体通入电离室，为保证陶瓷管道与法兰和绝缘陶瓷之间接触密封性，采用真空密封胶进行密封，保证输入电离室的气体量以及其气压的稳定性。性。性。


技术研发人员：陈林 翁杨慧 王小刚 郭艳玲 陈熙萌
受保护的技术使用者：兰州大学
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/7/23