[实用新型]空心阴极旁热式六硼化镧电子束枪

说明书

本实用新型属于一种空心阴极旁热式六硼化镧电子束枪，包括阴极组件（3），其特征在于在枪头座（22）上装有一个快卸阴极头（11），在接头（23）和枪头座（22）的中心装有一个阴极钽管（11‑1），在阴极钽管（11‑1）的下部装有隔热钼片（11‑9）和六硼化镧阴极（11‑8）；六硼化镧阴极（11‑8）和钼筒（11‑10）的内壁之间装有防浸渗石墨套Ⅱ（11‑3）；在隔热钼片（11‑9）与六硼化镧阴极（11‑8）之间装有防浸渗石墨套I(11‑2);在快卸阴极头（11）的下端用钼螺钉（11‑4）固定有外钼套（11‑5）和内钼套（11‑7）；在内钼套（11‑7）的下端固定有顶端钨片（11‑6）。该发明不会造成引束电流的故障，使用金属外套彻底免除了石英玻璃管破裂损坏和管内放电的问题。

技术领域

本实用新型属于镀膜设备，特别涉及一种对离子镀膜工件进行清洗刻蚀、离化气体，蒸发靶材的空心阴极旁热式六硼化镧电子束枪。

背景技术

第一代使用型空心阴极电子束枪产生于日本，是上世纪70年代初。钽的热电子发射密度在温度T=2300K时达到极大值0.3Acm^-2,因此利用钽管做阴极的空心阴极电子束枪的工作温度都设定在2300K；第二代空心阴极电子束枪的阴极发射材料使用了六硼化镧，也是产生于日本，大约是上个世纪90年代。电子枪采用六硼化镧做阴极发射材料。但是六硼化镧的加热是依靠钽管放电后自身的热量加热六硼化镧后使六硼化镧发射电子的。其放电部分装于透明的石英玻璃管内，空心阴极钽管及六硼化镧都装置于石英玻璃管内，石英玻璃管放置于真空室的外顶部，由于石英玻璃是绝缘的，因此在石英玻璃管底部需要加装两个封闭磁场型(磁镜场)的金属辅助阳极，利用磁场约束由于阴极初始放电产生的放电气体来加大离化气体的密度，直至形成电子束，这种结构有如下缺点：

1、初始放电（引束放电）困难。因为阴极外壳是石英玻璃管，为绝缘体；阴极放电依靠底部法兰的辅助阳极，距离较远，在气体放电密度不足的情况下无法引出电子束即引束困难。实践中一次引束要多次实验才能成功，即使引出电子束初始阶段也要在石英玻璃管内不稳定频闪放电十几分钟才能顺利引出电子束，经常造成引束电源的故障。

2、为了增加引束时的电子密度，在两个辅助阳极间加装了约束电子的镜像磁场，当电子束引出后，受径向磁场的影响反倒不容易拉入真空室内的主束阳极，这经常使引出的电子束在打开主束电源后不能迅速进入真空室，从而在石英玻璃管内放电。

3、石英玻璃管是一种易破碎元件，耐热一般在600℃左右，工作中易造成机械损坏还有就是热损变形。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种金属枪的辅助阳极伸入到真空室内，放电容易；引束无需磁场约束电子，放电后十分流畅进入真空室的空心阴极旁热式六硼化镧电子束枪。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:一种空心阴极旁热式六硼化镧电子束枪，包括阴极组件，在阴极组件上焊接有出水水嘴I、和进水水嘴I，在阴极组件外面装有绝缘套Ⅱ，绝缘套Ⅱ外面装有辅助阳极套筒Ⅲ，在辅助阳极套筒Ⅲ外面焊接辅助阳极套筒Ⅱ，在辅助阳极套筒Ⅱ上焊接出水水嘴Ⅱ和进水水嘴Ⅱ及辅助阳极套筒I，在辅助阳极套筒I上装有阳极法兰Ⅱ，在阴极组件的上端焊接一个堵帽，在堵帽上螺纹连接一个螺母压套，在螺母压套的中心装有充气嘴，充气嘴与堵帽之间装有O形胶圈I；在阴极组件的腔内下部装有一个枪头座；在枪头座与堵帽之间装有阴极筒Ⅱ；其特征在于在枪头座上装有一个快卸阴极头，在枪头座下面装有接头；在接头和枪头座的中心装有一个阴极钽管，在阴极钽管的下部装有隔热钼片和六硼化镧阴极；六硼化镧阴极和钼筒的内壁之间装有防浸渗石墨套Ⅱ；在隔热钼片与六硼化镧阴极之间装有防浸渗石墨套I;在快卸阴极头的下端用钼螺钉固定有外钼套和内钼套；在内钼套的下端固定有顶端钨片。

本实用新型的有益效果是：该发明金属枪的辅助阳极伸入到真空室内，其外壁距离阴极端点仅有几毫米，放电十分容易；引束无需磁场约束电子，放电后能流畅地进入真空室，电子束很容易被拉向阳极；不会造成引束电流的故障，使用金属外套彻底免除了石英玻璃管破裂损坏和管内放电的问题。