[发明专利]一种高稳定性离子束抛光装置

说明书

本发明公开了一种高稳定性离子束抛光装置，包括放电腔、位于放电腔内的阳极板、以及设置在放电腔出口端的若干层格栅板，最外层格栅板上设置安装块，所述安装块上设置钨丝，所述钨丝的一端伸出至安装块外侧，相邻两块格栅板之间设置陶瓷连接块，所述陶瓷连接块的相对两侧分别与两块格栅板固定连接；所述安装块的侧面设置一端敞口的凹槽，所述凹槽的敞口方向朝向钨丝伸出至安装块外侧的方向，且所述凹槽的孔径从敞口端至内部线性增大。本发明的目的在于提供一种高稳定性离子束抛光装置，以解决现有技术中离子束抛光机无法保持长时间正常工作的问题，实现提高离子束抛光机的正常工作时长、降低清理频率的目的。

技术领域

本发明涉及离子束抛光领域，具体涉及一种高稳定性离子束抛光装置。

背景技术

所谓离子束抛光，就是把惰性气体，如氩、氮等放在密闭空间中，用高频电磁振荡或放电等方法对阴极电流加热，使之电离成为正离子，再用5千至10万伏高电压对这些正离子加速，使它们具有一定的能量。利用电子透镜聚焦，将它们聚焦成一细束,形成高能量密度离子流，在计算机的控制下轰击放在真空室经过精磨的工件表面，从其表面把工件物质一个原子一个原子地溅射掉。用这种方法实现对工件表面进行深度从100埃到10微米左右的精密加工。现有的小型离子束抛光机，大都在放电腔的出口端设置格栅板，格栅板外设置钨丝作为阴极，阳极设置在放电腔内，实现透过格栅板的电离，通过格栅板实现离子束的生成。然而，现有技术中，由于钨丝无法单独设置，都需要在格栅板外设置安装块来固定钨丝，钨丝的一端悬空在安装块外，在工作过程中，由于钨丝温度极高，钨丝会逐渐处于熔融状态，甚至会端部下坠搭靠在格栅板上，同时钨丝电离过程中会产生大量正离子，这些离子会附着在格栅板、安装块表面，时间稍长就会铺满格栅板和安装块表面，形成导体，并与搭靠在格栅板上的钨丝构成一个完整的回路，导致钨丝被短路，无法正常电离出阳离子，导致离子束抛光机无法在较长时间内保持正常工作，需要间隔工作时间进行清理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高稳定性离子束抛光装置，以解决现有技术中离子束抛光机无法保持长时间正常工作的问题，实现提高离子束抛光机的正常工作时长、降低清理频率的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种高稳定性离子束抛光装置，包括放电腔、位于放电腔内的阳极板、以及设置在放电腔出口端的若干层格栅板，最外层格栅板上设置安装块，所述安装块上设置钨丝，所述钨丝的一端伸出至安装块外侧，相邻两块格栅板之间设置陶瓷连接块，所述陶瓷连接块的相对两侧分别与两块格栅板固定连接；所述安装块的侧面设置一端敞口的凹槽，所述凹槽的敞口方向朝向钨丝伸出至安装块外侧的方向，且所述凹槽的孔径从敞口端至内部线性增大。

针对现有技术中离子束抛光机无法保持长时间正常工作的问题，本发明提出一种高稳定性离子束抛光装置，放电腔内设置阳极板，钨丝作为阴极设置在安装块上，阴极与阳极之间的连接方式不属于本发明的保护范围，任何现有的电连接方式即可。放电腔的出口端设置若干层格栅板，便于离子穿过，安装块设置在最外层的格栅板上。本发明首先由陶瓷连接块连接相邻的两块格栅板，摒弃了传统技术中使用螺栓等金属件进行连接的方式，极大的降低了格栅板的导电系数，因此降低了通过格栅板将钨丝短路的可能性。其次，本发明在安装块的侧面设置向内凹陷的凹槽，并且使得凹槽的开口方向朝着钨丝伸出方向，因此钨丝电离而成的阳离子附着在格栅板和安装块表面后，由于凹槽的存在，阳离子非常不便进入凹槽中，使得导通的短路回路在凹槽处切断。并且，所述凹槽的孔径从敞口端至内部线性增大，即是凹槽呈外小内大的结构，使得阳离子难以从敞口端进入凹槽内部，且即使进入凹槽内部，阳离子的数量也难以将凹槽内部铺满，因此就难以在凹槽内部形成通路，因此非常不便铺满整个凹槽的内表面，进一步确保成片连通的阳离子在凹槽处被切断，即使钨丝的自由端下坠搭靠在格栅板表面，也无法在短时间内构成对钨丝的自短路现象，因此极大的提高了离子束抛光机的正常工作时长，极大的降低了清理频率，使得离子束抛光机的使用效率得到了显著提升。