[实用新型]一种水冷式射频中和器

说明书

本实用新型涉及射频中和器技术领域，具体公开了一种水冷式射频中和器，包括有维持极、隔离块、第一电极组件、第二电极组件、中空电极组件、中和器本体、水冷底盘、进水管、冷却管、出水管以及法兰接口；所述水冷底盘固定在法兰接口上，所述冷却管固定在水冷底盘底部，所述进水管和进水管分别固定连通在冷却管两端，所述中和器本体固定在水冷底盘顶部且通过第二电极组件和中空电极组件电连接，所述维持极通过隔离块固定在中和器本体上且通过第一电极组件与外部电源电连接。本实用新型采用水冷式的冷却方式对中和器本体进行散热，解决了现有技术内射频中和器因采用自然散热方式而导致冷却效率不佳的缺陷，达到延长产品使用寿命的目的。

技术领域

本实用新型涉及射频中和器技术领域，更具体地说，涉及一种水冷式射频中和器。

背景技术

离子源中和器向离子源引出的离子束发射电子，使束电流和束电荷得到中和的离子发射部件。离子源栅极引出的是带正电的离子束。为了避免靶材或加工表面积累电荷，需要中和离子束电流；为了减少离子束中的空间电荷，以继续引出离子，减小羽流扩散角，需要中和离子束电荷。为此，需要在放电室和栅极外边设置中和器，向离子束发射与束电流等量的电子流。传统中和器靠加热灯丝产生自由电子。由于灯丝寿命短，一般只有不到10小时的连续工作间。而使用射频技术驱动的离子源中和器寿命可以大大延长到上1000小时，是一种效率极高的离子源中和器系统。

传统的射频中和器使用内安装式安装方法，如图1所示，传统的射频中和器和真空接头之间通过导线连接，射频中和器如果不做固定，中和器会在真空室内保持一个不稳定状态。并且，由于高速运转的电子流会不断撞击中和器内壁，从而会产生一定的热量，在射频中和器长期工作过程中，中和器上积累的热量会逐渐增多，从而会影响中和器的正常工作和使用寿命。为了保证中和器的正常运转，需要对中和器进行一定的散热维护。现有的中和器散热处理方法主要是采用自然散热方式，当中和器工作一段时间，暂停中和器的运行，让中和器自行散热到一定程度后再继续运行，通过这种一停一动的运作方式，使得中和器能在合理的温度范围内运行，但是，这种方式会降低中和器的工作效率，影响生产效率，导致散热性能不佳。因此，如何设计出一种具有冷却性能的射频中和器成为当前行业的亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种水冷式射频中和器，以解决现有技术内射频中和器因采用自然散热方式而导致冷却效率不佳的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种水冷式射频中和器，包括有维持极、隔离块、第一电极组件、第二电极组件、中空电极组件、中和器本体、水冷底盘、进水管、冷却管、出水管以及法兰接口；所述水冷底盘固定在所述法兰接口上；所述水冷底盘的顶部向下凹设有冷却槽，所述中和器本体固定安装在所述冷却槽内，所述维持极通过隔离块固定设置在所述中和器本体上；所述水冷底盘的顶部于冷却槽侧边处向下凹设有电极槽，所述第一电极组件的第一导电端穿过电极槽和中和器本体后与所述维持极的电源端电性连接，所述第一电极组件的第二导电端穿过水冷底盘和法兰接口与外部电源电性连接；所述第二电极组件的第一导电端穿过电极槽与中和器本体的第一电源端电性连接，所述第二电极组件的第二导电端穿过水冷底盘和法兰接口与外部电源电性连接；所述中空电极组件的第一导电端与中和器本体的第二电源端电性连接，所述第二电极组件的第二导电端穿过水冷底盘和法兰接口与外部电源电性连接；所述水冷底盘的底部向上凹设有冷管槽；所述冷却管固定设置在所述冷管槽内，所述进水管固定在冷却管的进水端并与所述冷却管连通，所述进水管固定在冷却管的出水端并与所述冷却管连通。

作为本实用新型的优选方案，该中和器本体包括有屏蔽内壳、外罩壳、导热片、射频线圈、螺旋罩、支撑底板以及屏蔽外壳；所述支撑底板固定设置在所述冷却槽内；所述螺旋罩固定在所述支撑底板上并与所述螺旋罩形成有电离腔室；所述屏蔽内壳固定设置在所述支撑底板于电离腔室内壁处；所述射频线圈环设于螺旋罩上；所述导热片固定在所述水冷底盘于冷却槽处；所述屏蔽内壳固定设置在所述导热片上；所述屏蔽外壳盖设固定在所述水冷底盘上。