[发明专利]一种新型离子源

说明书

本发明公开了一种新型离子源，包括底法兰、壳法兰、阴极法兰、绝缘套管、放电柱、进气装置、离子发生装置；底法兰的四周固定壳法兰；在壳法兰的顶部固定阴极法兰；在阴极法兰的顶部设置若干个放电柱安装孔；在放电柱安装孔内设置放电柱；进气装置设置在底法兰的圆心位置；进气装置穿过底法兰；穿入离子发生装置中并固定；进气装置与离子发生装置之间设置绝缘套管隔离；利用了本发明在结构上的改变，将阴极从单个零部件变成均布的几个点，使得发射的离子从以往的跑道形式变成整个面，这样的离子束流不仅密度大，均匀性好，方向性也强。同时由于轴向磁场的作用，离子能量也更高。

技术领域

本发明涉及真空镀膜领域，尤其涉及一种新型离子源。

背景技术

现有的离子源以考夫曼离子源和霍尔离子源为主。考夫曼离子源是应用较早的离子源，属于栅格式离子源。首先由阴极在离子源内腔产生等离子体，让后由两层或三层阳极栅格将离子从等离子腔体中抽取出来。这种离子源产生的离子方向性强，离子能量带宽集中，可广泛应用于真空镀膜中。缺点是阴极(往往是钨丝)在反应气体中很快就烧掉了，另外就是离子流量有极限，对需要大离子流量的用户可能不适和。霍尔离子源是阳极在一个强轴向磁场的协作下将工艺气体等离子化，这个轴向磁场的强不平衡性将气体离子分离并形成离子束。由于轴向磁场的作用太强，霍尔离子源离子束需要补充电子以中和离子流。常见的中和源就是钨丝(阴极)，钨丝一般横跨在出口，收离子束冲击很快会销蚀，尤其对反应气体，一般十几个小时就需更换。并且钨丝还会有一定的污染。霍尔离子源可以说是应用最广泛的离子源，国产的大部分离子源都是此类型。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，本发明目的实现一种新型离子源，其特征在于，包括底法兰、壳法兰、阴极法兰、绝缘套管、放电柱、进气装置、离子发生装置；所述的底法兰的四周固定所述的壳法兰；在所述的壳法兰的顶部固定阴极法兰；在所述的阴极法兰的顶部设置若干个放电柱安装孔；在放电柱安装孔内设置放电柱；所述的进气装置设置在底法兰的圆心位置；所述的进气装置穿过底法兰；穿入所述的离子发生装置中并固定；所述的进气装置与离子发生装置之间设置绝缘套管隔离。

进一步，所述的离子发生装置还包括绝缘套环、绝缘环、永磁铁、阳极法兰、间法兰；在所述的壳法兰的内侧设置一绝缘套环；绝缘套环的下方压住阳极法兰；在阳极法兰的下方，与间法兰之间设置绝缘环；并将在阳极法兰、绝缘环与间法兰螺栓固定；在间法兰上螺纹固定所述的放电柱；在阳极法兰上同样设置与所述的放电柱安装孔一一对应的圆孔；圆孔与所述的放电柱之间设置间隙；在间法兰的下方，在所述的绝缘套管上套入永磁铁。

进一步，所述的进气装置还包括空心管、密封法兰、第一氟橡胶圈、第二氟橡胶圈、紧固法兰、导电环、气管接头；空心管设置在所述的绝缘套管中间；在空心管的一端抵住间法兰；在空心管的另一端套入密封法兰；在空心管与密封法兰之间设置第二氟橡胶圈；在密封法兰的外侧，与底法兰之间套入第一氟橡胶圈；在密封法兰的下端套入紧固法兰；并将紧固法兰与底法兰固定；在紧固法兰的下端，在空心管上套入导电环；在空心管上螺纹固定气管接头。

进一步；所述的绝缘套环、绝缘环和绝缘套管的材料为陶瓷；所述的永磁铁为钕铁硼磁铁；

进一步，所述的空心管和紧固法兰的材料为304不锈钢。

进一步，所述的密封法兰为聚四氟乙烯。

进一步，所述的放电柱呈环状阵列排列。

进一步，所述的空心管的一端上相互垂直设置两个通孔。

本发明的技术效果在于，利用了本发明在结构上的改变，将阴极从单个零部件变成均布的几个点，使得发射的离子从以往的跑道形式变成整个面，这样的离子束流不仅密度大，均匀性好，方向性也强。同时由于轴向磁场的作用，离子能量也更高。无灯丝、栅极及中和源，可长时间稳定运行和生产。具有非常高的平均无故障时间和极低的维护成本。

附图说明