栅网结构及射频离子源的制作方法

专利2025-05-27  22


本申请涉及真空,尤其是一种栅网结构及射频离子源。


背景技术:

1、射频离子源是一种通过射频电离产生等离子体,再通过栅网电场,使正离子加速产生离子束的离子源;射频离子源通过射频电离气体,连续工作时间可以达到1000小时以上,且没有耗材,使用时间长。

2、目前,常用的射频离子源中,栅网一般是一些特殊材质加工的,比如钼、钽这些特殊金属,并且栅网的厚度比较薄,一般是0.4-2mm,且有些栅网的直径较大,甚至超过300mm,因此,栅网的加工精度要求比较高,特别的平面度要求,精度要求到丝级(即0.01mm),由此导致栅网的加工工艺异常复杂和困难;而且栅网组件一般是由两个层或三层配合组装在一起的,层与层之间的距离要求比较高,加上直径就很大,要达到这个工艺要求是非常困难的;同时,由于栅网使用过程中温度基本都超过500℃以上,金属在高温环境下,容易变形,导致栅网之间距离变短而导致电路短路,从而影响了栅网使用稳定性。

3、由此可见,常用射频离子源的栅网,存在加工工艺复杂,且容易高温变形导致电路短路的缺陷。


技术实现思路

1、本申请的目的旨在解决上述的技术缺陷之一,提供一种栅网结构及射频离子源,以降低加工工艺的复杂性,提升栅网结构的工作稳定性。

2、一种栅网结构,应用于射频离子源,包括至少两层的栅网组件;其特征在于,在两层栅网组件之间设置了至少一个限位码;

3、所述限位码分布于栅网组件面上的设定位置处;其中,所述限位码用于固定两个栅网组件,使得所述栅网组件保持相对稳定。

4、在一个实施例中,所述限位码采用耐高温绝缘件制作。

5、在一个实施例中,所述限位码通过穿过中间部位的固定螺丝来固定所述栅网组件。

6、在一个实施例中,所述限位码的中间部位还设有绝缘导向柱,用于限定安装位置以及实现固定螺丝与栅网组件之间的绝缘性。

7、在一个实施例中,所述限位码上还设有防污结构,用于防止限位码在工作过程中被污染。

8、在一个实施例中,所述防污结构包括设于限位码外围的防污绝缘件,用于防止限位码在离子拉出过程中造成污染而短路。

9、在一个实施例中,所述栅网组件包括第一层栅网、第二层栅网和第三层栅网;

10、其中,所述限位码包括:设于所述第一层栅网与第二层栅网之间的第一限位绝缘件以及设于所述第二层栅网与第三层栅网之间的第二限位绝缘件。

11、在一个实施例中,所述防污结构还包括分别设于限位码上下两面的两个金属防污帽;

12、所述金属防污帽分别与第一层栅网和第三层栅网连接,用于防止离子产生和拉出过程中对绝缘导向柱的污染。

13、在一个实施例中,所述限位码的数量为多个;

14、其中,所述限位码分别位于所述栅网组件的中心位置以及分布于栅网组件的边缘位置。

15、一种射频离子源,包括:射频线圈,放电室,以及所述的栅网结构;

16、所述射频线圈用于向放电室内部导入射频能量电离工作气体产生等离子体;

17、所述栅网结构用于引出离子束流。

18、本申请具有如下有益效果:

19、通过在栅网组件之间设置的限位码来固定栅网组件,降低了栅网结构的加工工艺要求,提高产品良率,并避免了栅网组件在高温的坏境下的变形变短;进一步的,通过设置限位码的防污结构,防止限位码在工作过程中被污染而造成短路,提升了栅网结构的工作稳定性。

20、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。



技术特征:

1.一种栅网结构(01),应用于射频离子源(100),包括至少两层的栅网组件(11);其特征在于,在两层栅网组件(11)之间设置了至少一个限位码(12);

2.根据权利要求1所述的栅网结构(01),其特征在于,所述限位码(12)采用耐高温绝缘件制作。

3.根据权利要求2所述的栅网结构(01),其特征在于,所述限位码(12)通过穿过中间部位的固定螺丝(13)来固定所述栅网组件(11)。

4.根据权利要求3所述的栅网结构(01),其特征在于,所述限位码(12)的中间部位还设有绝缘导向柱(14),用于限定安装位置以及实现固定螺丝(13)与栅网组件(11)之间的绝缘性。

5.根据权利要求4所述的栅网结构(01),其特征在于,所述限位码(12)上还设有防污结构(15),用于防止限位码(12)在工作过程中被污染。

6.根据权利要求5所述的栅网结构(01),其特征在于,所述防污结构(15)包括设于限位码(12)外围的防污绝缘件(151),用于防止限位码(12)在离子拉出过程中造成污染而短路。

7.根据权利要求6所述的栅网结构(01),其特征在于,所述栅网组件(11)包括第一层栅网(11a)、第二层栅网(11b)和第三层栅网(11c);

8.根据权利要求7所述的栅网结构(01),其特征在于,所述防污结构(15)还包括分别设于限位码(12)上下两面的两个金属防污帽(152);

9.根据权利要求1-8任一项所述的栅网结构(01),其特征在于,所述限位码(12)的数量为多个;

10.一种射频离子源(100),其特征在于,包括:射频线圈(02),放电室(03),以及如权利要求1-8任一项所述的栅网结构(01);


技术总结
本申请涉及一种栅网结构及射频离子源,所述栅网结构包括至少两层的栅网组件;其特征在于,在两层栅网组件之间设置了至少一个限位码;所述限位码分布于栅网组件面上的设定位置处;其中,所述限位码用于固定两个栅网组件,使得所述栅网组件保持相对稳定。该技术方案,通过在栅网组件之间设置的限位码来固定栅网组件,降低了栅网结构的加工工艺要求,提高产品良率,并避免了栅网组件在高温的坏境下的变形变短,提升了栅网结构的工作稳定性。

技术研发人员:刘伟基,冀鸣,吴秋生,郑培鑫,易洪波
受保护的技术使用者:中山市博顿光电科技有限公司
技术研发日:20231013
技术公布日:2024/6/26
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