[发明专利]一种氩离子枪

摘要

一种氩离子枪，涉及超高真空设备开发领域。包括电子发射机构、氩气进入机构、离子引导机构、离子聚焦机构、角度可调机构和外筒，所述电子发射机构位于外筒中，电子发射机构上端依次连接离子引导机构、离子聚焦机构，电子发射机构下端连接氩气进入机构、角度可调机构。本发明离子引导机构的离子引导孔上覆盖栅网，该引导孔相对于氩离子处于负电压，电压值在数百至数千伏特之间可调，其可加速氩离子且约束离子束流指向；离子聚焦机构采用三个互相绝缘静电透镜，通过调节中间透镜可变电阻来调节离子束，进行进一步的约束；角度可调机构采用焊接波纹管来实现真空密封和变角驱动，手动调节外侧的四个角度可调旋钮，即可调节离子枪的指向及束流的方向。

主权项

1.一种氩离子枪，其特征在于：包括电子发射机构（4）、氩气进入机构（6）、离子引导机构（2）、离子聚焦机构（1）、角度可调机构（5）和外筒（3）；所述电子发射机构（4）位于外筒（3）中，电子发射机构（4）上端依次连接离子引导机构（2）、离子聚焦机构（1），电子发射机构（4）下端连接氩气进入机构（6）、角度可调机构（5）；所述电子发射机构（4）包括长灯丝杆（26）、灯丝（27）、离子发生网（28）、短灯丝杆（29）支撑杆B（30）和电极（23）；所述灯丝（27）处于负高压，一端与短灯丝杆（29）相连，另一端与长灯丝杆（26）相连，灯丝杆通过电极（23）通电释放出热电子；所述离子发生网（28）通过内部的4个支撑杆围成一个圆柱形状，前端与前端盖（25）固定，后端固定在支撑杆B（30）上，支撑杆B（30）固定于后端盖（31）上；离子发生网（28）处于零电位，灯丝（27）与离子发生网（28）之间存在很大电位差，使大量电子束缚在离子发生网（28）内部；所述氩气进入机构（6）包括CF16法兰（18）和连接管（19）；所述CF16法兰（18）通过气体流量微调阀和氩气源相连，实现向离子枪内精确导入氩气；所述连接管（19）焊接在CF16法兰（18）上，氩气通过连接管（19）进入前端电子发射机构（4）的离子发生网（28）内部，被加速的电子引起中性氩原子周围电场剧烈变化，失去一个电子而被离子化；所述连接管（19）另一端通过焊接与CF35法兰（16）相连，同时电极（23）也焊接在CF35法兰（16）上；所述离子引导机构（2）包括前端盖（25）和栅网；所述前端盖（25）的离子引导孔上覆盖栅网，该引导孔相对于氩离子处于负电压，氩离子被加速后飞向离子引导孔，部分被引导孔的栅网捕捉，大部分穿过引导孔喷射出去，离子引导孔不仅可以加速氩离子，也可以约束离子束流的指向；所述离子聚焦机构（1）包括三个聚焦透镜和两个陶瓷片；每两个聚焦透镜之间都通过陶瓷片隔离；所述中间聚焦透镜处于正电压，两侧的聚焦透镜接地处于零电位，中间聚焦透镜可通过电压改变电阻进行调节离子束，进行进一步的约束；所述角度可调机构（5）包括波纹管（15）；所述波纹管（15）连接4个角度旋钮，从而通过调节4个角度旋钮完成离子枪的指向，即束流方向调节。