[实用新型]新型霍尔离子源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型霍尔离子源。

背景技术

霍尔离子源的工作原理是阴极灯丝通电后发热发光，产生热电子，热电子在阳极正电压的拉动下向阳极运动，在运动过程中遇到磁场，在磁场的洛仑兹力作用下，电子作螺旋式运动，运动过程中与导气铁芯中出来的O₂或Ar分子进行碰撞产生O⁺或Ar⁺离子，O⁺或Ar⁺离子在阳极正电压的排斥推动下往上方移动，这些正离子在通过阴极灯丝边上时又遇到热电子，结果正离子被中和，但依旧保留了原先的动能继续往上方运动，一直到达离子源上方工件架的镀膜基片表面，对表面进行撞击，提高薄膜沉积时的致密度。

离子源到达镀膜基片上的离子流密度和离子动能以及离子束的发散角与工作环境中的温度稳定性、磁场强度稳定性和充气气流的稳定性直接相关，而磁场强度的稳定性起着非常关键的作用。在离子源工作过程中，由于热电子及离子碰撞等效应使阳极及周边发热严重，温度迅速升高，所以在阳极内部通入冷却水来降低阳极的温度。即使是这样，阳极周边的温度还是很高，能达到数百度。其中磁棒就处于阳极周边，磁棒的磁场强度与磁棒的温度有关，当磁棒温度达到数百度时，磁场强度将会衰退或消失，这将严重影响气体的离化效率，也将影响离子密度和离子动能，从而导致离子流特性不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可提高稳定性的新型霍尔离子源。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

新型霍尔离子源，包括磁棒及上导磁板，其特征在于，还包括冷却板，所述冷却板内部设置有冷却水管路，所述冷却水管路设置有进口和出口；所述的冷却板套装在磁棒上。

优选地是，所述冷却板与上导磁板接触。

优选地是，所述的冷却板与上导磁板可拆卸连接。

优选地是，所述的冷却板与上导磁板通过螺丝连接。

优选地是，所述的冷却板形状与上导磁板形状相同。

优选地是，所述的冷却板设置有允许磁棒穿过的通孔，所述的磁棒穿过通孔。

本实用新型中的新型霍尔离子源，通过冷却板中的水循环管路，利用循环水降低磁棒的温度，可提高离子源的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型中的新型离子源轴向剖视图。

图2为本实用新型中的冷却板径向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述：

如图1、图2所示，新型霍尔离子源，包括阳极1、阴极丝2、上导磁板3和下导磁板4。上导磁板3和下导磁板4分别安装于4根铝镍钴永磁棒9的上下两端。阳极1设置于4根铝镍钴永磁棒9之间。阳极1环绕导气铁芯5设置。导气铁芯5与下导磁板4之间设置有绝缘瓷垫6。

冷却板7设置有允许铝镍钴永磁棒6穿过的通孔83，所述的铝镍钴永磁棒6穿过通孔83。冷却板7通过螺丝(图中未示出)与上导磁板3接触连接。冷却板7中设置有冷却水管路81，冷却水管路81设置有进口82和出口83。通过进口82和出口83，可将冷却水通入冷却水管路81内。冷却水在管路81内流动时可带走铝镍钴永磁棒6的热量，降低铝镍钴永磁棒6的温度，提高离子源的稳定性。

本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。