[实用新型]离子束抛光设备

权利要求书

1.一种离子束抛光设备，其特征在于，包括：工件台、离子束发生器和运动控制系统(20)；

其中，工件放置于工件台上，离子束发生器发出形状和大小实时可控的离子束束斑(2)；运动控制系统(20)驱动工件台和/或离子束发生器运动，所述离子束束斑(2)在工件表面移动，实现对工件的抛光。

2.根据权利要求1所述的离子束抛光设备，其特征在于，所述离子束发生器包括：

发出离子束的离子源；以及

沿离子束束流出射方向安装在所述离子源前端的快门机构(10)，其具有一形状和大小实时可控的通孔；

其中，所述离子源发出的离子束(1)经所述快门机构(10)的通孔后，投射到所述工件(30)上，形成形状和大小实时可控的离子束束斑(2)。

3.根据权利要求2所述的离子束抛光设备，其特征在于，所述快门机构(10)由沿所述离子束(1)轴线叠置的至少两个可独立控制的快门装置组成，从而形成上述的形状和大小实时可控的通孔。

4.根据权利要求3所述的离子束抛光设备，其特征在于，所述通孔为矩形通孔；

所述快门机构(10)包括：叠置的第一方向限束快门(11)和第二方向限束快门(12)，其中，所述第一方向限束快门(11)在第一方向上对离子束进行限束，第二方向限束快门(12)在第二方向上对离子束进行限束，所述第一方向和第二方向相互垂直，两限束快门限定出所述矩形通孔。

5.根据权利要求4所述的离子束抛光设备，其特征在于，所述第一方向限束快门(11)和第二方向限束快门(12)均包括：

相对平行设置并隔开预设距离的第一挡板(11a)和第二挡板(11b)；

连接于所述第一挡板(11a)和第二挡板(11b)之间或所述第一挡板(11a)和第二挡板(11b)的延长线之间的驱动杆(11c)；

带动所述驱动杆(11c)旋转的驱动机构，其电性连接至所述运动控制系统(20)；

其中，在驱动机构的驱动下，驱动杆(11c)绕杆上一固定点旋转，与驱动杆(11c)两端连接的第一挡板(11a)和第二挡板(11b)相互朝靠近或远离的方向移动，从而改变第一挡板(11a)和第二挡板(11b)之间的间距，进而改变矩形通孔在第一方向或第二方向的宽度。

6.根据权利要求1所述的离子束抛光设备，其特征在于，在所述运动控制系统(20)的驱动下，所述离子束发生器来回折返行走，所述工件台带动工件单向行走；

其中，离子束发生器来回折返行走的方向与工件台带动工件单向行走的方向垂直，离子束束斑(2)的运动为二者运动的叠加，且工件台带动工件单向行走的速度和离子束发生器来回折返行走速度都小于实际负载下电机可输出的最大速度。

7.根据权利要求6所述的离子束抛光设备，其特征在于，可选择在以下模式之一工作：X折返形扫描模式、Y折返形扫描模式，其中：

在X折返形扫描模式中，离子束发生器沿X方向来回折返行走，工件台带动工件沿Y方向单向行走；

在Y折返形扫描模式中，离子束发生器沿Y方向来回折返行走，工件台带动工件沿X方向单向行走。

8.根据权利要求7所述的离子束抛光设备，其特征在于，通过工件的旋转实现X折返形扫描模式和Y折返形扫描模式的切换。

9.根据权利要求1所述的离子束抛光设备，其特征在于，所述运动控制系统(20)包括：上位机控制单元(21)、下位机运动控制器(22)和电机驱动器(23)；

其中，在离子束抛光过程中，由上位机控制单元(21)发出的指令传送到下位机运动控制器(22)，下位机运动控制器(22)再通过电机驱动器(23)驱动工件台和离子束发生器。

10.根据权利要求9所述的离子束抛光设备，其特征在于，所述运动控制系统(20)还包括：反馈元件(24)；

其中，安装在离子束发生器的反馈元件(24)反馈离子束发生器的运动状态信息至下位机运动控制器(22)，上位机控制单元(21)从下位机运动控制器(22)读取离子束发生器的运动状态信息。