[发明专利]离子源放电模块及其工作方法

说明书

本发明提供了一种离子源放电模块及其工作方法，所述离子源放电模块包括：陶瓷管，所述陶瓷管包括外径较大部分和外径较小部分；金属件，所述金属件设置在所述外径较小部分的外围，并与所述陶瓷管的外径较大部分连接在一起；玻璃管，所述玻璃管设置在所述外径较小部分的外围，左侧与所述金属件连接，右侧连接石英管；所述金属件和玻璃管与所述外径较小部分的外缘间的距离均大于零；石英管，所述石英管包括内径较大部分和内径较小部分，所述内径较大部分的端部与所述玻璃管的右侧连接；所述石英管与所述外径较小部分间的距离大于零。本发明具有可靠性好、结构简单等优点。

技术领域

本发明涉及离子源，特别涉及离子源放电模块及其工作方法。

背景技术

离子源放电模块中的陶瓷零件与石英玻璃管需要密封装配，防止放电稀有气体从陶瓷零件通过时泄漏到石英玻璃管外表面，以免与高压电极直接放电，从而造成气体与能量的非预期损失，最终导致离子束强度不够与稳定性变差。目前，解决的技术主要有：

1.高温胶装技术：对胶状的工艺要求非常的高，还需要考虑不同材料在超高温度(700摄氏度左右)下的应力集中问题。

2.一次封接技术：采用相近热膨胀系数的材料，但是对于陶瓷件与石英玻璃这两种相差一个数量级的材料热膨胀系数的，并且在高温使用环境下无法有效解决。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种可靠性好、耐高温、结构简单的离子源放电模块。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种离子源放电模块；所述离子源放电模块包括：

陶瓷管，所述陶瓷管包括外径较大部分和外径较小部分；

金属件，所述金属件设置在所述外径较小部分的外围，并与所述陶瓷管的外径较大部分连接在一起；

玻璃管，所述玻璃管设置在所述外径较小部分的外围，左侧与所述金属件连接，右侧连接石英管；所述金属件和玻璃管与所述外径较小部分的外缘间的距离均大于零。

石英管，所述石英管包括内径较大部分和内径较小部分，所述内径较大部分的端部与所述玻璃管的右侧连接；所述石英管与所述外径较小部分间的距离大于零。

本发明的目的还在于提供了一种上述离子源放电模块的工作方法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：

根据上述的离子源放电模块的工作方法，所述工作方法为：

放电气体依次流过所述陶瓷管、石英管的内部，放电气体的部分进入陶瓷管、金属件、玻璃管、石英管围成的相对封闭的空间内，陶瓷管、金属件、玻璃管、石英管的相互连接处的温度小于所述石英管内放电气体的温度。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.本发明在耐高温的陶瓷管和石英管之间设置了过渡部件，形成陶瓷件-陶瓷件与金属封接面-金属-金属与普通玻璃管封接面-普通玻璃管-普通玻璃管与变径石英玻璃管封接面-变径石英玻璃管的结构，防止在连接处出现应力过于集中而导致的碎裂问题；

从外部的热传递方式来看，使得连接处的温度要远小于石英管内径较小部分的温度(外部为室温环境下)，使得连接处的耐温强度>实际工作温度，保证了连接的可靠性，也降低了金属件、玻璃管的耐温要求；