CN110205589A - 一种脉冲碳离子激发源装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脉冲碳离子激发源装置，包括阳极、第一石墨电极、第二石墨电极、第三石墨引弧和作为消耗性阴极的石墨靶材；从上往下依次设置，且中心在一条直线上；当真空室内达到预定真空度时，分别在第一石墨电极与第三石墨引弧、第一石墨电极与石墨靶材、石墨靶材与阳极之间施加不同电位差；在第一石墨电极与第二石墨电极之间施加一定脉冲直流电压，在第一石墨电极与第二石墨电极之间燃弧，基于冷阴极真空电弧放电原理，依靠设置的三级引弧电极依次产生电离，在引弧电极和阴极之间建立强电场，形成场致电子发射，最终实现阴极和阳极两个主电极之间在低电压下稳定电弧放电。

Description

一种脉冲碳离子激发源装置

技术领域

本发明属于电弧激发源技术领域，特别涉及一种脉冲碳离子激发源装置。

背景技术

类金刚石(diamond like carbon，DLC)薄膜具有优良的物理化学特性，例如：在一定的红外波段范围内透明、硬度高、电阻率高、热导率高、耐磨损、抗腐蚀等，因而在光学、机械、电子等领域都具有广阔的应用前景。随着对DLC薄膜的研究的不断深入，其制备技术也在不断地开发改良。

电弧离子镀技术是制备类金刚石薄膜的一种有效方法，其基于冷阴极真空电弧放电理论。在真空条件下，在阴极靶材表面进行连续电弧放电，大量蒸发靶材并电离获得等离子体束流，最终在工件表面沉积成膜。该技术不需要任何辅助电离装置，不需要坩埚，阴极材料的使用率高，结构简单、操作方便。在镀制过程中电弧蒸发源可以任意放置，同时也可以根据需要设计多个蒸发源，安装方位任意，有利于形状复杂或大体积工件的镀膜，达到必要的均匀性。该技术离化率高(一般为70%-80%)，蒸发速率快；通常采用较高的工件负偏压，使得入射离子能量高，从而增强薄膜与基材的结合力以及薄膜的致密度。

传统直流工艺下的电弧离子镀存在两类问题，首先是靶材表面产生连续电弧放电形成熔化微区，导致大颗粒熔融并喷溅沉积在膜层里，使得沉积膜层的粗糙度增大和均匀度降低；其次电弧放电产生的热量不能及时发散，且离子在偏压电场的作用下对基体表面进行持续不断地轰击而使基体的温度升高，过高的基体温度会使薄膜内应力增大，影响薄膜的质量，且应用于低回火温度的材料时，高沉积温度会造成工件自身性能变化。

目前，针对大颗粒污染问题，现有技术一般通过在电弧离子源发射端安装磁性过滤装置来消除大颗粒的影响，即通过励磁线圈在管道内产生带有曲率的磁场，使激发的带电粒子在磁场中受洛伦兹力约束而发生偏转运动，而大颗粒由于质量大、带电量少，几乎不受磁场作用发生偏转，因此会打在过滤器内壁上达到过滤的目的。另外，将传统的直流负偏压改成脉冲偏压也能够有效改善薄膜的质量及性能，减少大颗粒的尺寸和数量。并且由于增加了频率和占空比，使得脉冲偏压能更有效控制离子的能量，周期性的离子轰击也有利于降低工件表面的沉积温度。

现有的电弧离子镀技术依然存在缺点，由于增加了磁过滤装置，对激发的离子进行偏转过滤，导致到达工件表面的离子数量减少，沉积速率降低，而且增加了设备的复杂程度和操作的难度。另外，对工件施加的脉冲偏压虽然一定程度上降低了沉积温度，但是镀膜过程中，工件的负偏压放电依然存在，依然会提高工件温度并降低膜层质量。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种脉冲碳离子激发源装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种脉冲碳离子激发源装置，包括阳极、第一石墨电极、第二石墨电极、第三石墨引弧和作为消耗性阴极的石墨靶材；

所述阳极、第一石墨电极、第二石墨电极、第三石墨引弧、石墨靶材从上往下依次设置，且中心在一条直线上；

所述阳极与第一石墨电极之间、所述第一石墨电极与第二石墨电极之间、第二石墨电极与所述第三石墨引弧之间、所述第三石墨引弧与石墨靶材之间均相互不连接；

当真空室内达到预定真空度时，分别在第一石墨电极与第三石墨引弧、第一石墨电极与石墨靶材、石墨靶材与阳极之间施加不同电位差；在第一石墨电极与第二石墨电极之间施加一定脉冲直流电压，在第一石墨电极与第二石墨电极之间燃弧，随之在电弧激发的离子运动下，第一石墨电极与第三石墨引弧之间击穿电压减小至预加载电位差，在二者之间引起放电，继续维持上述电弧；此时引弧电极间放电产生的等离子体在电场作用下流向石墨靶材，从而减小了第一石墨电极与石墨靶材之间的击穿电压，使得二者之间在预加载的电压下形成电弧放电，等离子体数量继续增长；最终石墨靶材产生的等离子体流向阳极，将二者间击穿电压降低至预加载电压，在石墨靶材与阳极间形成真空电弧放电。

进一步的，所述的脉冲碳离子激发源装置，当真空室内达到预定真空度1.5×10^{- 2}Pa时，在第一石墨电极与第二石墨电极之间加载440-460V、电流300-350A、频率5Hz的可调脉冲直流电源，在在第一石墨电极与第三石墨引弧之间加载可调电压150-200V的恒压电源，放电瞬间峰值电流能够达到800-1000A；在第一石墨电极与石墨靶材之间加载可调电压200-250V的恒压电源，放电瞬间峰值电流能够达到150-250A；在石墨靶材与阳极之间加载可调电压100-500V的恒压电源，放电瞬间峰值电流能够达到1800-2000A。

作为优选方案，所述的脉冲碳离子激发源装置，还包括第一引弧、第二引弧、第三引弧、冷却水管和金属底盘；

所述第一石墨电极嵌附于第一引弧，第一引弧通过金属支撑柱与金属底盘相连，并利用第一接线柱供电；

所述第二石墨电极嵌附于第二引弧，第二石墨电极通过第二引弧上连接设置的第一点火器与第二点火器电连通，所述第二点火器下端穿过金属底盘，且与金属底盘连接处设置绝缘座绝缘，利用第二点火器下端部供电；

所述第三石墨引弧安装固定在第三引弧上，所述第三引弧通过第三接线柱固定在金属底盘上，所述第三接线柱下端穿过金属底盘，且与金属底盘连接处设置绝缘座绝缘，使得中部引弧极与金属底盘绝缘，利用第三接线柱下端部供电；

所述石墨靶材安装连接在冷却水管顶端，通过绝缘管件安装在金属底盘的中心预留孔中，利用金属材质的冷却水管供电；

当真空室内达到预定真空度时，分别在第一接线柱与第三接线柱、第一接线柱与冷却水管、冷却水管与阳极之间施加不同电位差；在第一接线柱与第二点火器之间施加一定脉冲直流电压。

作为优选方案，所述第一石墨电极和第二石墨电极之间通过陶瓷绝缘环分隔开，第二石墨电极与所述第三石墨引弧之间间隙隔开；所述第三石墨引弧与石墨靶材之间间隙隔开。

进一步的，所述绝缘环为陶瓷绝缘环，所述陶瓷绝缘环内壁涂敷一层石墨粉，以降低第一石墨电极与第二石墨电极间的电阻。

作为优选方案，所述第二点火器上端设置为针状头部，所述第一点火器下端为圆柱状结构，第一点火器下端设置有与第二点火器上端相配合的插槽；所述第二点火器上端通过针状头部插接在第一点火器下端的插槽中。

进一步的，所述第一点火器侧壁沿长度方向开槽，为第二点火器与第一点火器的插接提供形变量。

进一步的，所述的脉冲碳离子激发源装置，所述绝缘管件包括两个聚四氟乙烯管和发泡硅胶密封片；其中一个聚四氟乙烯管穿设固定在金属底盘中心预留孔中，安装有石墨靶材的冷却水管顶端穿进另一个聚四氟乙烯管和发泡硅胶密封片，插入位于金属底盘中心的聚四氟乙烯管中。两个聚四氟乙烯管分别安置在冷却系统与金属底盘中间，起到绝缘和固定的作用。

作为优选方案，所述的脉冲碳离子激发源装置，还包括陶瓷绝缘柱，所述第三引弧通过陶瓷绝缘柱配合第三接线柱实现与金属底盘的中心定位安装。

作为优选方案，所述的脉冲碳离子激发源装置，所述冷却水管内套设有进水管，所述进水管下端与进水口相连通，进水管上端开口且与冷却水管内壁相通，冷却水通过进水口进入，到达冷却水管的顶部并吸收石墨靶材工作时的热量后，从冷却水管侧壁回流至出水口，实现不间断冷却的效果。

有益效果：相对于现有技术，具有以下优点：本发明提供的脉冲碳离子激发源装置，与传统的电弧离子源有两点区别，一是电弧放电采用脉冲式，靶材表面的放电是间断的，这样可使阴极靶面放电产生的热量在放电间隙被充分导走，避免出现阴极局部微小熔化而产生熔滴，影响膜层质量。二是基底不需要负偏压，因此不会产生负偏压放电，能够有效降低沉积温度，实现低温沉积类金刚石薄膜。

（1）本装置采用预电离引弧法实现低电压下真空电弧放电，并且电弧放电形式为脉冲式，在脉冲电弧放电间隔内，靶材热量可以被冷却系统充分传递散发，从而有效降低沉积温度，同时避免了靶材表面出现局部微小熔融，减少了宏观大颗粒的产生，实现了低温条件下类金刚石镀膜。

（2）本装置采用引弧电极依次放电激发真空电弧，放电时间极短，约为50μs，瞬时功率最大可达500KW，从而得到高能量的等离子体束流，能在不加载工件偏压的条件下进行高效沉积，简化了设备结构，并消除基底偏压放电对膜层质量的影响，提高了膜层质量。

（3）本装置冷却系统可以有效传递靶材热量，并能够调节靶材位置，提高靶材利用效率。

附图说明

图1为实施例脉冲碳离子激发源装置的结构示意图；

图2为实施例中顶部引弧极的立体分解图；

图3为实施例中中部引弧极的立体分解图；

图4为实施例中底盘的立体分解图；

图5为实施例中冷却系统的立体分解图；

图中：阳极1、顶部引弧极2、第一引弧21、第一石墨电极22、陶瓷绝缘环23、第二石墨电极24、第二引弧25、第一点火器26、绝缘端子27； 中部引弧极3、第三石墨引弧31、第三引弧32、陶瓷绝缘柱33、 第三接线柱34；支撑底盘组件4、金属支撑柱41、第二点火器42、绝缘座43、金属底盘44、第一接线柱45、聚四氟乙烯管46、发泡硅胶密封片47；冷却系统5；石墨靶材51、冷却水管52、进水管53、进水口54、出水口55。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以还包括不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明采用脉冲碳离子激发源来实现上述目的，与传统的电弧离子源有两点区别，一是电弧放电采用脉冲式，靶材表面的放电是间断的，这样可使阴极靶面放电产生的热量在放电间隙被充分导走，避免出现阴极局部微小熔化而产生熔滴，影响膜层质量。二是基底不需要负偏压，因此不会产生负偏压放电，能够有效降低沉积温度，实现低温沉积类金刚石薄膜。

本发明为在离子源的阴极和阳极之间低电位差的条件下，实现真空电弧放电，故采用预电离引弧法。具体实施过程为将离子源设计为阳极、三级引弧电极和消耗性阴极结构，基于冷阴极真空电弧放电原理，依靠设置的三级引弧电极依次产生电离，在引弧电极和阴极之间建立强电场，形成场致电子发射，最终实现阴极和阳极两个主电极之间在低电压下稳定电弧放电。

实施例1

如图1至图5所示，一种脉冲碳离子激发源装置，包括阳极1、顶部引弧极2、中部引弧极3、支撑底盘组件4和冷却系统5；

所述阳极1采用鼠笼式阳极，或以真空室或工件作为阳极进行沉积；

所述顶部引弧极2包括第一引弧21、第一石墨电极22、陶瓷绝缘环23、第二石墨电极24、第二引弧25、第一点火器26、绝缘端子27；

所述中部引弧极3包括第三石墨引弧31、第三引弧32、陶瓷绝缘柱33、 第三接线柱34；

所述支撑底盘组件4包括金属支撑柱41、第二点火器42、绝缘座43、金属底盘44、第一接线柱45、聚四氟乙烯管46、发泡硅胶密封片47；

所述冷却系统5包括石墨靶材51、冷却水管52、进水管53、进水口54、出水口55；

在一些实施例中，如图1所示，所述脉冲碳离子激发源装置立体简图中阳极1采用专门制作的鼠笼式阳极，在实际工作中也可以将真空室或工件作为阳极进行沉积。

在一些实施例中，如图2、图4所示，所述顶部引弧极2包括第一石墨电极22和第二石墨电极24两个引弧电极，第一石墨电极22嵌附于第一引弧21，第二石墨电极24嵌附于第二引弧25，第一石墨电极22和第二石墨电极24之间通过陶瓷绝缘环23分隔开；通过第一引弧21和第二引弧25上设置的螺纹，采用螺杆穿过绝缘端子27并旋紧的方式，以实现绝缘固定的目的。顶部引弧极2通过金属支撑柱41和第二点火器42固定在支撑底盘组件4上，其中第一石墨电极22通过金属支撑柱41与金属底盘44相连，并利用第一接线柱45供电，第二石墨电极24通过第二引弧25上设置的第一点火器26与第二点火器42连通，第二点火器42下端穿过金属底盘44，且与金属底盘44连接处设置绝缘座43绝缘，利用第二点火器42下端部供电。

在一些实施例中，如图3所示，所述中部引弧极3包括第三石墨引弧31，第三石墨引弧31螺纹旋合固定在第三引弧32上。同时第三引弧32通过陶瓷绝缘柱33和第三接线柱34固定在金属底盘44上，所述第三接线柱34下端穿过金属底盘44，且与金属底盘44连接处设置绝缘座43绝缘，使得第三石墨引弧31与金属底盘44绝缘，利用第三接线柱34下端部供电。

在一些实施例中，如图4所示，所述支撑底盘组件4主要为以上部件提供固定支撑作用，金属支撑柱41连接顶部引弧极2和金属底盘44。中部引弧极3依靠陶瓷绝缘柱33和绝缘座43固定在金属底盘44上，同时保持二者绝缘。聚四氟乙烯管46安置在冷却系统5与金属底盘44中间，起到绝缘和固定的作用。其中一聚四氟乙烯管46穿设在金属底盘44中心预留孔中，所述冷却系统5顶端穿过聚四氟乙烯管46和发泡硅胶密封片47，插入位于金属底盘44中心的聚四氟乙烯管46中。

在一些实施例中，如图5所示，所述冷却系统5主要负责冷却石墨靶材51在工作条件下散发的热量，保证靶材的稳定工作状态和控制沉积温度，其中石墨靶材51通过冷却水管52顶部设置的外螺纹旋合固定。冷却水管52内部装有口径更细的进水管53，所述进水管53下端与进水口54相连通，上端开口且与冷却水管52内壁相通，冷却水通过进水口54进入，到达冷却水管52的顶部并吸收石墨靶材工作时的热量后，从冷却水管侧壁回流至出水口55，实现不间断冷却的效果。

同时在冷却水管52后部施加电压为石墨靶材51供电。安装有石墨靶材51的冷却水管52顶端穿过一个聚四氟乙烯管46和发泡硅胶密封片47，插入金属底盘44中心预留孔中的另一聚四氟乙烯管46，保持石墨靶材51工作时与引弧电极的相对位置稳定，并依靠发泡硅胶密封片47的变形实现固定和真空密封效果。减小发泡硅胶密封片47的变形量即可实现石墨靶材51的前后移动。

所述脉冲碳离子激发源的具体工作过程为：当真空室内达到预定真空度1.5×10^{- 2}Pa时，分别在第三接线柱34与第一接线柱45、第一接线柱45与冷却水管52、冷却水管52与阳极1之间施加不同电位差。首先在第二点火器42下端部与第一接线柱45之间施加一定脉冲直流电压，在第一石墨电极22与第二石墨电极24两个引弧电极之间燃弧。随之在电弧激发的离子运动下，第一石墨电极22与第三石墨引弧31之间击穿电压减小至预加载电位差，在二者之间引起放电，继续维持上述电弧。此时引弧电极间放电产生的等离子体在电场作用下流向石墨靶材，从而减小了第一石墨电极22与石墨靶材51之间的击穿电压，使得二者之间在预加载的电压下形成电弧放电，等离子体数量继续增长。最终石墨靶材51产生的等离子体流向阳极1，将二者间击穿电压降低至预加载电压，在石墨靶材51与阳极1间形成真空电弧放电。随着第一石墨电极22与第二石墨电极24之间加载电压的消失，第一级引弧放电熄灭，整体放电就会熄灭。因此稳定的脉冲电弧放电由第二点火器42与第一接线柱45之间的脉冲电压信号控制，其频率、占空比可调，其余电极间的电压也可调。

所述脉冲碳离子激发源装置工作过程中第一级引弧电极间燃弧过程的进一步说明如下：第一石墨电极22与第二石墨电极24中间由陶瓷绝缘环23分隔绝缘，在加工时需要在陶瓷环内壁涂敷一层石墨粉，以降低两电极间的电阻。侧壁开槽的圆柱状第一点火器26与第二点火器42的针状头部相配合，当在两电极上加压时，由于第二点火器42的尖端放电效应，在点火器内部出现电火花，瞬时增大的电流会击穿陶瓷环涂敷的石墨粉，进而引发两个引弧电极间起弧放电。

所述脉冲碳离子激发源装置工作时电源参数具体如下：在第二点火器42下端部与第一接线柱45之间加载电压440-460V、电流300-350A、频率5Hz的可调脉冲直流电源，在第三接线柱34与第一接线柱45之间加载可调电压150-200V的恒压电源，放电瞬间峰值电流能够达到800-1000A；在第一接线柱45与冷却水管52之间加载可调电压200-250V的恒压电源，放电瞬间峰值电流能够达到150-250A；在冷却水管52与阳极1之间加载可调电压100-500V的恒压电源，放电瞬间峰值电流能够达到1800-2000A。

进一步的，所述脉冲碳离子激发源装置除标明材料外的所有构件耗材为304不锈钢。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种脉冲碳离子激发源装置，其特征在于，包括阳极（1）、第一石墨电极（22）、第二石墨电极（24）、第三石墨引弧（31）和作为消耗性阴极的石墨靶材（51）；

所述阳极（1）、第一石墨电极（22）、第二石墨电极（24）、第三石墨引弧（31）、石墨靶材（51）从上往下依次设置，且中心在一条直线上；

所述阳极（1）与第一石墨电极（22）之间、所述第一石墨电极（22）与第二石墨电极（24）之间、第二石墨电极（24）与所述第三石墨引弧（31）之间、所述第三石墨引弧（31）与石墨靶材（51）之间均相互不连接；

当真空室内达到预定真空度时，分别在第一石墨电极（22）与第三石墨引弧（31）、第一石墨电极（22）与石墨靶材（51）、石墨靶材（51）与阳极（1）之间施加不同电位差；在第一石墨电极（22）与第二石墨电极（24）之间施加一定脉冲直流电压，在第一石墨电极（22）与第二石墨电极（24）之间燃弧，随之在电弧激发的离子运动下，第一石墨电极（22）与第三石墨引弧（31）之间击穿电压减小至预加载电位差，在二者之间引起放电，继续维持上述电弧；此时引弧电极间放电产生的等离子体在电场作用下流向石墨靶材，从而减小了第一石墨电极（22）与石墨靶材（51）之间的击穿电压，使得二者之间在预加载的电压下形成电弧放电，等离子体数量继续增长；最终石墨靶材（51）产生的等离子体流向阳极（1），将二者间击穿电压降低至预加载电压，在石墨靶材（51）与阳极（1）间形成真空电弧放电。

2.根据权利要求1所述的脉冲碳离子激发源装置，其特征在于，当真空室内达到预定真空度1.5×10^-2Pa时，在第一石墨电极（22）与第二石墨电极（24）之间加载440-460V、电流300-350A、频率5Hz的可调脉冲直流电源，在在第一石墨电极（22）与第三石墨引弧（31）之间加载可调电压150-200V的恒压电源，放电瞬间峰值电流能够达到800-1000A；在第一石墨电极（22）与石墨靶材（51）之间加载可调电压200-250V的恒压电源，放电瞬间峰值电流能够达到150-250A；在石墨靶材（51）与阳极（1）之间加载可调电压100-500V的恒压电源，放电瞬间峰值电流能够达到1800-2000A。

3.根据权利要求1所述的脉冲碳离子激发源装置，其特征在于，还包括第一引弧（21）、第二引弧（25）、第三引弧（32）、冷却水管（52）和金属底盘（44）；

所述第一石墨电极（22）嵌附于第一引弧（21），第一引弧（21）通过金属支撑柱（41）与金属底盘（44）相连，并利用第一接线柱（45）供电；

所述第二石墨电极（24）嵌附于第二引弧（25），第二石墨电极（24）通过第二引弧（25）上连接设置的第一点火器（26）与第二点火器（42）电连通，所述第二点火器（42）下端穿过金属底盘（44），且与金属底盘（44）连接处设置绝缘座（43）绝缘，利用第二点火器（42）下端部供电；

所述第三石墨引弧（31）安装固定在第三引弧（32）上，所述第三引弧（32）通过第三接线柱（34）固定在金属底盘（44）上，所述第三接线柱（34）下端穿过金属底盘（44），且与金属底盘（44）连接处设置绝缘座（43）绝缘，使得中部引弧极（3）与金属底盘（44）绝缘，利用第三接线柱（34）下端部供电；

所述石墨靶材（51）安装连接在冷却水管（52）顶端，通过绝缘管件安装在金属底盘（44）的中心预留孔中，利用金属材质的冷却水管（52）供电；

当真空室内达到预定真空度时，分别在第一接线柱（45）与第三接线柱（34）、第一接线柱（45）与冷却水管（52）、冷却水管（52）与阳极（1）之间施加不同电位差；在第一接线柱（45）与第二点火器（42）之间施加一定脉冲直流电压。

4.根据权利要求1所述的脉冲碳离子激发源装置，其特征在于，

所述第一石墨电极（22）和第二石墨电极（24）之间通过绝缘环分隔开，第二石墨电极（24）与所述第三石墨引弧（31）之间间隙隔开；所述第三石墨引弧（31）与石墨靶材（51）之间间隙隔开。

5.根据权利要求4所述的脉冲碳离子激发源装置，其特征在于，所述绝缘环为陶瓷绝缘环（23），所述陶瓷绝缘环（23）内壁涂敷一层石墨粉，以降低第一石墨电极（22）与第二石墨电极（24）间的电阻。

6.根据权利要求3所述的脉冲碳离子激发源装置，其特征在于，所述第二点火器（42）上端设置为针状头部，所述第一点火器（26）下端为圆柱状结构，第一点火器（26）下端设置有与第二点火器（42）上端相配合的插槽；所述第二点火器（42）上端通过针状头部插接在第一点火器（26）下端的插槽中。

7.根据权利要求6所述的脉冲碳离子激发源装置，其特征在于，所述第一点火器（26）侧壁沿长度方向开槽，为第二点火器（42）与第一点火器（26）的插接提供形变量。

8.根据权利要求6所述的脉冲碳离子激发源装置，其特征在于，所述绝缘管件包括两个聚四氟乙烯管（46）和发泡硅胶密封片（47）；其中一个聚四氟乙烯管（46）穿设固定在金属底盘（44）中心预留孔中，安装有石墨靶材（51）的冷却水管（52）顶端穿进另一个聚四氟乙烯管（46）和发泡硅胶密封片（47），插入位于金属底盘（44）中心的聚四氟乙烯管（46）中。

9.根据权利要求6所述的脉冲碳离子激发源装置，其特征在于，还包括陶瓷绝缘柱（33），所述第三引弧（32）通过陶瓷绝缘柱（33）配合第三接线柱（34）实现与金属底盘（44）的中心定位安装。

10.根据权利要求1所述的脉冲碳离子激发源装置，其特征在于，所述冷却水管（52）内套设有进水管（53），所述进水管（53）下端与进水口（54）相连通，进水管（53）上端开口且与冷却水管（52）内壁相通，冷却水通过进水口（54）进入，到达冷却水管（52）的顶部并吸收石墨靶材工作时的热量后，从冷却水管侧壁回流至出水口（55），实现不间断冷却的效果。