[发明专利]一种多功能双灯丝离子源

摘要

本发明公开了一种多功能双灯丝离子源，包括弧室腔体，工艺气体被导入其中，在其内部生成等离子体；阳极筒，兼作阳极，安装在弧室腔体内并与其绝缘；两个热阴极，分别布置在阳极筒内两侧并与阳极筒和弧室腔体分别绝缘；两个阴极，分别布置在阳极筒内两侧并与阳极筒、弧室腔体和热阴极分别绝缘；金属样品，安装在弧室腔体底部，并与弧室腔体相连接；水冷板，具有单独水冷通道冷却底板安装在弧室腔体下面；源磁场，磁力线沿着热阴极与反射极的连接线。本发明可用于产生从气态到几乎所有金属的各种离子，具备在一个离子源获得大束流气态元素离子束流与固态金属束流的优异性能，可以产生更多的2价3价离子，特别适合高能离子注入机使用。

主权项

一种双灯丝多功能离子源，其特征在于，包括：弧室腔体(1)，用于导入工艺气体并生成等离子体；阳极筒(2)，安装在弧室腔体(1)内，且与所述弧室腔体(1)绝缘；两个热阴极(3)，为U型结构，所述U型结构的未开口端分别设置在所述阳极筒(2)内，所述U型结构的开口端两侧依次穿过所述阳极筒(2)和所述弧室腔体(1)一侧，且与所述阳极筒(2)、弧室腔体(1)绝缘；金属样品(4)，位于所述阳极筒(2)下方，且与所述弧室腔体(1)底部连接；两个阴极(5)，分别位于热阴极(3)外部，并且与弧室腔体(1)、热阴极(3)、阳极筒(2)绝缘，阴极(5)一端位于阳极筒(2)内部，两个阴极(5)相对布置，所述阴极另一端依次穿过所述阳极筒(2)和所述弧室腔体(1)一侧；源磁场(6)，设置在所述弧室腔体(1)外部两侧，且所述源磁场(6)的磁力线与所述两个相对布置热阴极(3)中点之间的连线位于同一直线上；水冷板(7)用于支撑整个弧室腔体(1)及其附件，并有足够的水冷通道用于控制离子源反应室内温度；所述热阴极(3)与所述弧室腔体(1)、阳极筒(2)之间设有阴极(5)；所述阳极筒(2)与阳极电源(304)的正端、弧压电源(302)的正端电连接；所述两个热阴极(3)U型结构的开口端串联后再与热阴极电源(301)的正端和负端电连接；所述两个阴极(5)的一端用导线电连接，使两个阴极(5)在同一电位；所述热阴极电源(301)与所述弧压电源(302)之间接有偏置电源(303)；所述阴极(5)另一端接入所述偏置电源(303)正端与所述弧压电源(302)负端之间；所述弧室腔体(1)、所述阳极电源(304)的负端均接地；所述热阴极电源(301)正端与所述偏置电源(303)负端串联；或者，所述阳极筒(2)与所述弧压电源(302)的正端电连接，所述弧压电源(302)的负端与偏置电源(303)的正端连接；所述热阴极电源(301)与弧压电源(302)之间接有偏置电源(303，)，所述阴极(5)一端接入所述偏置电源(303)正端与所述弧压电源(302)负端之间；所述弧室腔体(1)、阳极电源(304)负端均接地。