CN106653556B - 一种离子源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离子源，包括支架组件、栅网组件和放电组件，所述支架组件的内部设置有一空腔，所述栅网组件安装于所述支架组件的一端，所述支架组件的另一端开口，所述放电组件滑动安装于所述支架组件的内部空腔内并与支架组件的开口端紧固相连。本发明的离子源具有结构简单、拆装方便以及检修效率高等优点。

Description

一种离子源

技术领域

本发明主要涉及电离设备技术领域，特指一种离子源。

背景技术

离子源连续工作时间受到阴极灯丝和阳极筒清洁度影响，阴极灯丝易烧断，需频繁更换。阳极筒内表面易积累金属离子和非金属离子影响其清洁度和导电性，需定期清洗。传统离子源通过连杆将加速法兰和抑制法兰与放电室安装在一起，由于灯丝寿命比较短，需经常拆卸离子源进行更换，更换时从离子源的上方拆除栅网组件，再拆除固定在放电室侧壁的阳极筒进行清洗，在装配时，手工单独装配加速法兰和抑制法兰时，容易造成加速栅网和抑制栅网不能完全对正，即使使用定位销也难以一次装配成功，因此拆装繁琐。而离子源阳极筒由于安装固定在放电室侧壁，连接杆需穿过冷却腔体并与其绝缘，既增加了冷却腔体结构件加工难度，又使阳极筒安装与拆卸麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、拆装方便、检修效率高的离子源。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种离子源，包括支架组件、栅网组件和放电组件，所述支架组件的内部设置有一空腔，所述栅网组件安装于所述支架组件的一端，所述支架组件的另一端开口，所述放电组件滑动安装于所述支架组件的内部空腔内并与支架组件的开口端紧固相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述支架组件的内部空腔的内壁上设置有多根滑条，所述放电组件安装于一安装板上，所述安装板的周侧设置有多个卡槽，所述卡槽滑设于所述滑条上。

所述放电组件包括阳极筒、灯杆座、法兰、多根灯丝杆和多根阳极杆，所述法兰与支架组件的开口端紧固相连，所述法兰上安装有灯丝电极和阳极筒电极；所述阳极筒安装于所述安装板上，所述灯杆座绝缘安装于所述阳极筒与安装板之间，所述阳极杆的一端伸入至所述阳极筒内并与阳极筒紧固相连，另一端经所述灯杆座与安装板紧固相连，并与所述法兰上的阳极筒电极相连；所述灯丝杆的一端伸入至所述阳极筒内，另一端经所述灯杆座后与所述安装板紧固相连，并与法兰上的灯丝电极相连，各灯丝杆于阳极筒内的一端均连接有灯丝；所述进气组件安装于所述阳极筒与法兰之间。

所述进气组件包括气体分配器和导气管，所述安装板上设置有螺柱，所述法兰上设置有螺套，所述气体分配器安装于所述灯杆座上且位于阳极筒与灯杆座之间，所述导气管的一端与所述螺柱螺纹连接并与气体分配器连通，另一端则与螺套紧固相连并与法兰的外部连通。

所述支架组件包括上法兰、下法兰、底板和支架，所述上法兰与下法兰之间设置有环圈，所述上法兰、下法兰与环圈之间构成放电室，所述底板与所述下法兰紧固相连，所述支架呈环状且其一端与所述底板之间紧固相连且相互绝缘，另一端开口。

所述支架的周侧开设有一个以上的观察窗。

所述栅网组件包括加速法兰、加速栅网、抑制法兰、抑制栅网和加速栅连杆，所述抑制法兰安装于所述上法兰上且相互绝缘，所述加速法兰安装于所述抑制法兰上且相互绝缘，所述抑制栅网安装于所述抑制法兰上，所述加速栅网安装于所述加速法兰上，所述加速栅连杆依次穿过所述加速法兰和抑制法兰后与所述上法兰紧固相连，且所述加速栅连杆与所述上法兰和抑制法兰绝缘，与所述加速法兰导通。

所述环圈包括内壁和外壁，所述内壁与所述外壁同轴设置，所述内壁与外壁之间形成冷却腔。

所述环圈的外周侧安装有多根磁棒、用于形成磁场。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的离子源，将放电组件滑动安装于支架内部，方便拆装，便于检测。通过卡槽滑设于滑条上实现滑动，结构简单、易于实现。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图。

图2为本发明的分解结构示意图。

图3为本发明中阳极筒的结构示意图。

图4为本发明的拆卸流程图。

图中标号表示：1、阳极筒；1a、均通孔；1b、螺纹孔；1c、气体流通孔；2、灯丝；3、灯丝杆；4、第一螺母；5、气体分配器；6、第一绝缘陶瓷；7、灯杆座；8、阳极杆；9、支架；91、观察窗；10、滑条；11、安装板；111、卡槽；12、第一橡胶垫；13、导气管；14、第二螺母；15、螺柱；16、底座；17、第一螺钉；18、第二螺钉；19、法兰；20、第二橡胶垫；21、加速栅电极；22、阳极筒电极；23、灯丝电极；24、加速法兰；25、加速栅网；26、抑制法兰；27、抑制栅网；28、上法兰；29、第二绝缘陶瓷；30、第三螺母；31、第三绝缘陶瓷；32、底板；33、下法兰；34、螺杆；35、内壁；36、外壁；37、冷却腔；38、磁棒；39、导线；40、加速栅导线；41、连杆；42、加速栅连杆。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1至图4所示，本实施例的离子源，包括支架组件、栅网组件和放电组件，支架组件的内部设置有一空腔，栅网组件安装于支架组件的一端，支架组件的另一端开口，放电组件滑动安装于支架组件的内部空腔内并与支架组件的开口端紧固相连。本发明的离子源，将放电组件滑动安装于支架组件内，拆装方便，从而便于检修。

本实施例中，支架组件的内部空腔的内壁上设置有多根滑条10，放电组件安装于一安装板11上，安装板11的周侧设置有多个卡槽111，卡槽111滑设于滑条10上，结构简单、易于实现。

本实施例中，支架组件包括上法兰28、下法兰33、底板32和支架9，上法兰28与下法兰33之间设置有环圈，上法兰28、下法兰33与环圈之间构成放电室，下法兰33安装在底板32上，其中支架9呈环状且其一端通过第三绝缘陶瓷31、螺杆34、第三螺母30与底板32紧固相连且相互绝缘，支架9的另一端则开口。

本实施例中，支架9的周侧开设有一个以上的观察窗91，用于对其内部的放电组件状态进行监控，以及方便对内部的放电组件进行拆装（如导线39连接）；滑条10则对称安装于支架9的内壁上，并与安装板11上的卡槽111一一对应。

本实施例中，环圈包括内壁35和外壁36，内壁35与外壁36同轴设置，内壁35与外壁36之间形成冷却腔37，在工作时，通过冷却腔37内的循环水对放电室进行散热。

本实施例中，环圈的外周侧均匀安装有多根磁棒38、用于形成磁场。

本实施例中，栅网组件包括加速法兰24、加速栅网25、抑制法兰26、抑制栅网27和加速栅连杆42，整个安装于上法兰28上，具体为抑制法兰26安装于上法兰28上且相互绝缘，抑制栅网27安装在抑制法兰26上，加速法兰24安装于抑制法兰26上且相互绝缘，抑制栅网27安装于抑制法兰26上；其中上法兰28与抑制法兰26、抑制法兰26与加速法兰24之间均设置有第二绝缘陶瓷29以相互绝缘，另外上法兰28、抑制法兰26和加速法兰24则通过连杆41进行紧固；加速栅连杆42依次穿过加速法兰24和抑制法兰26后与上法兰28紧固相连，且加速栅连杆42与上法兰28和抑制法兰26绝缘，与加速法兰24导通。

本实施例中，放电组件包括阳极筒1、灯杆座7、法兰19、多根灯丝杆3和多根阳极杆8，如图3所示，其中阳极筒1的底部设置有气体流通孔1c、多个均通孔1a和多个螺纹孔1b；法兰19与支架9的开口端通过第二螺钉18紧固相连，法兰19上安装有灯丝电极23、阳极筒电极22和加速栅电极21；阳极筒1螺纹安装于安装板11上且置于放电室内，灯杆座7绝缘安装于阳极筒1与支架9之间，阳极杆8的一端与阳极筒1的螺纹孔1b螺纹连接并伸入至阳极筒1内并通过第一螺母4进行紧固，另一端穿过灯杆座7后与安装板11紧固相连，并通过导线39与法兰19上的阳极筒电极22相连，其中阳极杆8与灯杆座7和安装板11之间均设置有第一绝缘陶瓷6以达到绝缘目的；灯丝杆3的一端经均通孔1a后伸入至阳极筒1内，另一端穿过灯杆座7后与安装板11紧固相连，并通过导线39与法兰19上的灯丝电极23相连，各灯丝杆3于阳极筒1内的一端均连接有灯丝2，其中灯丝杆3与安装板11与灯杆座7之间处于绝缘状态；另外法兰19上的加速栅电极21则经加速栅导线40与栅网组件上的加速栅连杆42的一端相连。

本实施例中，进气组件安装于阳极筒1与法兰19之间；进气组件包括气体分配器5和导气管13，安装板11上设置有螺柱15，螺柱15的内部中空，法兰19上设置有螺套，螺套的中部通孔贯穿法兰19，气体分配器5安装于灯杆座7上且位于阳极筒1与灯杆座7之间，其中灯杆座7上设置有与气体分配器5上气体流通孔1c相通的通孔，导气管13的一端与螺柱15螺纹连接并与气体分配器5相连通，其中螺柱15的端部与导气管13之间设置有第一橡胶垫12以进行密封，另一端则与螺套紧固相连并与法兰19的外部连通，同样通过导气管13端部的第二橡胶垫20与法兰19的螺套之间进行密封，并且通过螺套上的第二螺母14进行锁紧。

如图4所示，在进行拆卸时，首先旋开端面法兰19与底座16之间的第一螺钉17，然后将放电组件沿滑条10滑出，然后移除灯丝2，旋开阳极筒1上的固定螺母，进行检修作业。

本实施例中，为了保证放电组件顺利滑进与滑出。支架9内部空腔直径大于灯杆座7的最大外轮廓直径，灯杆座7的最大外轮廓直径大于阳极筒1的最大外轮廓直径。同时阳极杆8避免固定在放电室的内壁，将其和灯丝杆3均布局在灯杆座7上，保证放电室完整性，降低其加工难度。另外将灯杆座7与安装板11相连，通过支架9内滑条10将放电组件从放电室底部滑出，即可拆装灯丝2和阳极筒1，避免出现从放电室顶部更换灯丝2和阳极筒1后，装配栅网组件难以对正的问题，缩短了拆装时间，提高了生产效率。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种离子源，其特征在于，包括支架组件、栅网组件和放电组件，所述支架组件的内部设置有一空腔，所述栅网组件安装于所述支架组件的一端，所述支架组件的另一端开口，所述放电组件滑动安装于所述支架组件的内部空腔内并与支架组件的开口端紧固相连；所述支架组件的内部空腔的内壁上设置有多根滑条（10），所述放电组件安装于一安装板（11）上，所述安装板（11）的周侧设置有多个卡槽（111），所述卡槽（111）滑设于所述滑条（10）上；所述放电组件包括阳极筒（1）、灯杆座（7）、法兰（19）、多根灯丝杆（3）和多根阳极杆（8），所述法兰（19）与支架组件的开口端紧固相连，所述法兰（19）上安装有灯丝电极（23）和阳极筒电极（22）；所述阳极筒（1）安装于所述安装板（11）上，所述灯杆座（7）绝缘安装于所述阳极筒（1）与安装板（11）之间，所述阳极杆（8）的一端伸入至所述阳极筒（1）内并与阳极筒（1）紧固相连，另一端经所述灯杆座（7）与安装板（11）紧固相连，并与所述法兰（19）上的阳极筒电极（22）相连；所述灯丝杆（3）的一端伸入至所述阳极筒（1）内，另一端经所述灯杆座（7）后与所述安装板（11）紧固相连，并与法兰（19）上的灯丝电极（23）相连，各灯丝杆（3）于阳极筒（1）内的一端均连接有灯丝（2）；所述阳极筒（1）与法兰（19）之间安装有进气组件。

2.根据权利要求1所述的离子源，其特征在于，所述进气组件包括气体分配器（5）和导气管（13），所述安装板（11）上设置有螺柱（15），所述法兰（19）上设置有螺套，所述气体分配器（5）安装于所述灯杆座（7）上且位于阳极筒（1）与灯杆座（7）之间，所述导气管（13）的一端与所述螺柱（15）螺纹连接并与气体分配器（5）连通，另一端则与螺套紧固相连并与法兰（19）的外部连通。

3.根据权利要求1至2中任意一项所述的离子源，其特征在于，所述支架组件包括上法兰（28）、下法兰（33）、底板（32）和支架（9），所述上法兰（28）与下法兰（33）之间设置有环圈，所述上法兰（28）、下法兰（33）与环圈之间构成放电室，所述底板（32）与所述下法兰（33）紧固相连，所述支架（9）呈环状且其一端与所述底板（32）之间紧固相连且相互绝缘，另一端开口。

4.根据权利要求3所述的离子源，其特征在于，所述支架（9）的周侧开设有一个以上的观察窗（91）。

5.根据权利要求3所述的离子源，其特征在于，所述栅网组件包括加速法兰（24）、加速栅网（25）、抑制法兰（26）、抑制栅网（27）和加速栅连杆（42），所述抑制法兰（26）安装于所述上法兰（28）上且相互绝缘，所述加速法兰（24）安装于所述抑制法兰（26）上且相互绝缘，所述抑制栅网（27）安装于所述抑制法兰（26）上，所述加速栅网（25）安装于所述加速法兰（24）上，所述加速栅连杆（42）依次穿过所述加速法兰（24）和抑制法兰（26）后与所述上法兰（28）紧固相连，且所述加速栅连杆（42）与所述上法兰（28）和抑制法兰（26）绝缘，与所述加速法兰（24）导通。

6.根据权利要求3所述的离子源，其特征在于，所述环圈包括内壁（35）和外壁（36），所述内壁（35）与所述外壁（36）同轴设置，所述内壁（35）与外壁（36）之间形成冷却腔（37）。

7.根据权利要求6所述的离子源，其特征在于，所述环圈的外周侧安装有多根磁棒（38）、用于形成磁场。