[实用新型]潘宁离子源

说明书

本实用新型涉及一种潘宁离子源，主要由磁石机构、离子产生与引出机构、离子加速机构组成。在这个核心构造中要产生氩离子，并完成对离子的加速。本实用新型的磁石机构是由磁石外罩和磁石构成，给电子施加洛伦兹力，电子做螺旋线运动，增加电子与氩气原子的碰撞概率；本实用新型离子产生与引出机构是由阳极筒、阴极压片、带孔阴极压片和阴极屏蔽罩构成，氩气进入阳极筒内，由于部分电子的存在，在电场和磁场的作用下，这些电子会与氩原子碰撞产生氩离子，产生的氩离子通过带孔阴极压片射出，小孔的作用可以约束离子束流的指向，也可以调节束流的大小。本实用新型结构加简单紧凑，可持续可靠工作。

技术领域

本实用新型涉及超高真空设备的小型带电粒子发射装置，尤其涉及一种潘宁离子源。

背景技术

表面科学的研究内容主要包括表面状态、表面扩散、表面重建、表面声子、表面等离子激元、电子的发射和隧道效应、自旋电子、以及自组装和纳米结构等。获得和控制表面原子精度的构造，是表面科学的基础，也是纳米科技的前提。典型的表面处理手段有解离、退火和离子溅射,而退火和离子溅射几乎是表面分析仪器的标准配置。退火相对简单，只要能实现精准的温度控制即可。离子溅射需要通过离子源枪来实现，离子源将质量大且不活性的氩(Ar)原子离子化后加速到数千电子伏特，照射到样品表面。离子源的种类有很多，包括冷阴极潘宁离子源、热阴极离子源、电子回旋共振离子源等。潘宁离子源是一种研究得比较早的离子源，发展到今天，已经成为一种技术较成熟的离子源。现有的潘宁离子源虽然使用寿命长，但是可持续能力较差，耐高温烘烤能力较差，未能广泛应用。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种潘宁离子源：本实用新型采用的技术手段如下：

一种潘宁离子源，包括磁石机构、离子产生与引出机构、离子加速机构。

所述磁石机构罩在外罩外部，其用于给电子施加洛伦兹力；

所述离子产生与引出机构包括所述外罩、阴极屏蔽罩、阴极压片和阳极筒，所述外罩连接有电极法兰，所述阳极筒与进气法兰相连，阴极屏蔽罩两端设有阴极压片，二者之间通过绝缘陶瓷进行绝缘，其中的一个阴极压片设有孔，作为离子的输出口；

离子加速机构包括加速筒、固定环和压板，加速筒、固定环与压板通过螺纹连接，压板还与接口法兰连接。

进一步地，所述磁石机构包括磁石和磁石外罩，磁石与磁石外罩通过磁力吸附在一起。

进一步地，加速筒与带孔的阴极压片之间设有有磁不锈钢。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、潘宁离子源为冷阴极离子源，不存在灯丝断等问题，续航能力强。

2、通过更换带孔阴极压片，小孔大小可调，使得离子能量可调，束流可调。

3、阴极没有额外的热源，结构加简单紧凑，可持续可靠工作。

4、加速筒可进行加速和聚焦。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是潘宁离子源的结构示意图。

图2是潘宁离子源的剖视图。

图3是局部放大图。

图中：1、磁石机构；2、电极法兰；3、进气法兰；4、磁石；5、磁石外罩；6、外罩；7、绝缘板；8、接口法兰；9、阴极屏蔽罩；10、阴极压片；11、阳极筒；12、绝缘陶瓷；13、带孔阴极压片；14、有磁不锈钢；15、准直孔；16、加速筒；17、固定环；18、压板。