CN113990722B - 一种电子束发射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子束发射装置,旨在解决坩埚组件和电子束发射组件集成在一起,位置无法调整,使用不便的不足。该发明包括安装座、灯丝组件、磁场组件,灯丝组件包括灯丝、夹持座、整形罩,灯丝装夹在夹持座上部,整形罩套装在夹持座上部,灯丝置于整形罩内,灯丝两端通高压电,整形罩上端设有发射口;整形罩上安装电极罩,电极罩上端开口,电极罩下端设有和发射口对应的对接口;安装座上连接梭心,电极罩套装在梭心上,梭心内设有冷却流道;磁场组件包括电磁铁、分别安装在电磁铁两端的左磁轭和右磁轭,左磁轭和右磁轭上分别连接左极靴和右极靴,电极罩置于左极靴和右极靴的端部之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空镀膜技术,更具体地说,它涉及一种电子束发射装置。
背景技术
电子束蒸镀是利用加速电子轰击镀膜材料,电子的动能转换成热能使镀膜材料加热蒸发,并成膜。与传统蒸镀方式不同,电子束蒸镀利用电磁场的配合可以精准地实现利用高能电子轰击坩埚内靶材,使之融化进而沉积在基片上。
在真空镀膜设备上,镀多层膜过程中需要使用多种镀膜材料。因此需要不同数量坩埚用于放置材料。但是现在的电子束蒸镀设备上的电子束发射装置直接固设了坩埚,坩埚数量和位置固定,坩埚组件和电子束发射组件集成在一起,位置无法调整,使用不便。
发明内容
为了克服上述不足,本发明提供了一种电子束发射装置,它与坩埚组件分离设置,便于调整坩埚的布设位置,而且便于控制磁场大小和磁极方向。
为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:一种电子束发射装置,包括安装座、灯丝组件、磁场组件,灯丝组件包括灯丝、夹持座、整形罩,灯丝装夹在夹持座上部,整形罩套装在夹持座上部,灯丝置于整形罩内,灯丝两端通高压电,整形罩上端设有发射口;整形罩上安装电极罩,电极罩上端开口,电极罩下端设有和发射口对应的对接口;安装座上连接梭心,电极罩套装在梭心上,梭心内设有冷却流道;磁场组件包括电磁铁、分别安装在电磁铁两端的左磁轭和右磁轭,左磁轭和右磁轭上分别连接左极靴和右极靴,电极罩置于左极靴和右极靴的端部之间。
电子束发射装置安装在真空镀膜设备上使用,工作时,灯丝通高压电,灯丝内部的部分电子获得足够的能量从表面逸出,灯丝发射的热电子经阴极与阳极间的高压电场加速并聚焦,由磁场使之偏转达到坩埚表面,蒸发材料。
采用电磁铁产生磁场,便于通过对电流的强度和方向的控制实现对磁场大小和方向的控制,以形成不同的磁场,满足不同的工矿要求,坩埚的安装位置可灵活调整。
整形罩罩住灯丝,用于电子束初始位置对电子束的聚拢及方向调整。而整形罩上安装了电极罩,电极罩进一步对电子束进行整形。电子束经发射口、对接口从左极靴和右极靴之间运动到坩埚位置。向梭心内的冷却流道通入冷却液,对电极罩、整形罩位置进行冷却。
这种电子束发射装置与坩埚组件分离设置,便于调整坩埚的布设位置,而且便于控制磁场大小和磁极方向。
作为优选,左磁轭和右磁轭上均连接有辅助极靴,两辅助极靴相对设置。辅助极靴可调整磁场方向和大小,进而调整电子束的运动轨迹。
作为优选,左极靴和右极靴均包括前置极靴、后置极靴,前置极靴高于后置极靴。
作为优选,两前置极靴间距从前往后逐渐增大,两后置极靴间距从前往后逐渐减小。这种结构设置使两前置极靴的间距小,磁场强度大,对电子束的作用力大,有利于电子束从电极罩向两前置极靴间运动。同理,两后置极靴后端的间距小,磁场强度大,对电子束的作用力大,有利于电子束向两后置极靴后端间运动汇聚,从而达到坩埚位置。
作为优选,前置极靴的前端设有朝向对面的前置极靴凸出的凸起,凸起边缘呈弧形。两凸起之间磁场强度大,有利于电子束的汇聚。
作为优选,安装座上设有进液孔、出液孔,冷却流道两端分别与进液孔和出液孔连通,左极靴和右极靴内均设有通流孔,电磁铁内设有过流孔,一通流孔连通在出液孔和过流孔之间,另一通流孔连接进液管,过流孔另一端连通出液管。
冷却液从进液管进入,经通流孔、进液孔后流入梭心内的冷却流道中,再从出液孔、另一通流孔、过流孔、出液管排出,从而形成循环冷却流道。
作为优选,梭心上表面上设有一圈流道槽,流道槽周向围合电极罩,流道槽上端紧密盖合密封盖形成冷却流道。冷却流道加工便捷。
作为优选,灯丝盘成螺旋状结构。
作为优选,夹持座包括两夹持块和安装在两夹持块之间的绝缘块,夹持块上设有定位槽,灯丝端部插装在定位槽中且夹持块上连接锁止块,灯丝紧密夹持在锁止块和夹持块之间。灯丝端部夹持在锁止块和夹持块之间,实现了紧固和电连接,两夹持块之间设置绝缘块,避免出现短路现象。
作为优选,安装座上和夹持座对应安装有隔热陶瓷块,隔热陶瓷块上安装两相互绝缘的接线块,两夹持座分别与两接线块连接导通。隔热陶瓷块起到了很好的隔热作用,防止夹持座位置的热量传递到安装座上。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:电子束发射装置与坩埚组件分离设置,便于调整坩埚的布设位置,而且便于控制磁场大小和磁极方向。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图;
图2是本发明的另一个角度的结构示意图;
图3是本发明的爆炸图;
图4是本发明的剖视图;
图中:1、安装座,2、灯丝,3、夹持座,4、整形罩,5、发射口,6、电极罩,7、对接口,8、梭心,9、冷却流道,10、电磁铁,11、左磁轭,12、右磁轭,13、左极靴,14、右极靴,15、辅助极靴,16、前置极靴,17、后置极靴,18、凸起,19、连接块,20、流道槽,21、密封盖,22、梭心盖板,23、防护盖板,24、进液孔,25、出液孔,26、过流孔,27、进液管,28、出液管,29、夹持块,30、绝缘块,31、定位槽,32、锁止块,33、隔热陶瓷块,34、接线块,35、法兰座。
实施方式
下面通过具体实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的具体描述:
实施例:一种电子束发射装置(参见附图1至附图4),包括安装座1、灯丝组件、磁场组件,灯丝组件包括灯丝2、夹持座3、整形罩4,灯丝装夹在夹持座上部,整形罩套装在夹持座上部,灯丝置于整形罩内,灯丝盘成螺旋状结构,灯丝两端通高压电,整形罩上端设有发射口5;整形罩上安装电极罩6,电极罩上端开口,电极罩下端设有和发射口对应的对接口7;安装座上连接梭心8,电极罩套装在梭心上,梭心内设有冷却流道9;磁场组件包括电磁铁10、分别安装在电磁铁两端的左磁轭11和右磁轭12,左磁轭和右磁轭上分别连接左极靴13和右极靴14,电极罩置于左极靴和右极靴的端部之间。
左磁轭和右磁轭上均连接有辅助极靴15,两辅助极靴相对设置。辅助极靴呈长条状,其长度方向沿安装座的左右方向布设。左极靴和右极靴均包括前置极靴16、后置极靴17,前置极靴高于后置极靴。两前置极靴间距从前往后逐渐增大,两后置极靴间距从前往后逐渐减小。前置极靴的前端设有朝向对面的前置极靴凸出的凸起18,凸起边缘呈弧形。
左磁轭和右磁轭上端均安装有连接块19,连接块呈L形结构,前置极靴安装在连接块上表面较高处,后置极靴安装在连接块上表面较低处。辅助极靴端部与连接块紧固连接。
梭心上表面上设有一圈流道槽20,流道槽周向围合电极罩,流道槽上端紧密盖合密封盖21形成冷却流道。梭心上安装梭心盖板22,梭心盖板将梭心和安装座上表面盖合,安装座侧面连接防护盖板23,左磁轭和右磁轭分别与安装座的左右两端连接。
安装座上设有进液孔24、出液孔25,冷却流道两端分别与进液孔和出液孔连通,左极靴和右极靴内均设有通流孔,电磁铁内设有过流孔26,一通流孔连通在出液孔和过流孔之间,另一通流孔连接进液管27,过流孔另一端连通出液管28。进液管和出液管均安装在右磁轭上,右磁轭上设有通孔,通孔连通在过流孔和出液管之间。
夹持座包括两夹持块29和安装在两夹持块之间的绝缘块30,夹持块上设有定位槽31,灯丝端部插装在定位槽中且夹持块上连接锁止块32,灯丝紧密夹持在锁止块和夹持块之间。安装座上和夹持座对应安装有隔热陶瓷块33,隔热陶瓷块上安装两相互绝缘的接线块34,两夹持座分别与两接线块连接导通。隔热陶瓷块上安装法兰座35,安装座上和隔热陶瓷块对应设有安装孔,法兰座上设有凸台,凸台内设有安装槽,隔热陶瓷块适配安装在安装槽中,隔热陶瓷块与凸台紧固连接,凸台适配安装在安装孔中,法兰座与安装座紧固连接。
电子束发射装置安装在真空镀膜设备上使用,工作时,灯丝通高压电,灯丝内部的部分电子获得足够的能量从表面逸出,灯丝发射的热电子经阴极与阳极间的高压电场加速并聚焦,由磁场使之偏转达到坩埚表面,蒸发材料。
采用电磁铁产生磁场,便于通过对电流的强度和方向的控制实现对磁场大小和方向的控制,以形成不同的磁场,满足不同的工矿要求,坩埚的安装位置可灵活调整。
整形罩罩住灯丝,用于电子束初始位置对电子束的聚拢及方向调整。而整形罩上安装了电极罩,电极罩进一步对电子束进行整形。电子束经发射口、对接口从左极靴和右极靴之间运动到坩埚位置。向梭心内的冷却流道通入冷却液,对电极罩、整形罩位置进行冷却。
这种电子束发射装置与坩埚组件分离设置,便于调整坩埚的布设位置,而且便于控制磁场大小和磁极方向。
以上所述的实施例只是本发明较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.一种电子束发射装置,其特征是,包括安装座、灯丝组件、磁场组件,灯丝组件包括灯丝、夹持座、整形罩,灯丝装夹在夹持座上部,整形罩套装在夹持座上部,灯丝置于整形罩内,灯丝两端通高压电,整形罩上端设有发射口;整形罩上安装电极罩,电极罩上端开口,电极罩下端设有和发射口对应的对接口;安装座上连接梭心,电极罩套装在梭心上,梭心内设有冷却流道;磁场组件包括电磁铁、分别安装在电磁铁两端的左磁轭和右磁轭,左磁轭和右磁轭上分别连接左极靴和右极靴,电极罩置于左极靴和右极靴的端部之间;电子束发射装置与坩埚组件分离设置。
2.根据权利要求1所述的一种电子束发射装置,其特征是,左磁轭和右磁轭上均连接有辅助极靴,两辅助极靴相对设置。
3.根据权利要求1所述的一种电子束发射装置,其特征是,左极靴和右极靴均包括前置极靴、后置极靴,前置极靴高于后置极靴。
4.根据权利要求3所述的一种电子束发射装置,其特征是,两前置极靴间距从前往后逐渐增大,两后置极靴间距从前往后逐渐减小。
5.根据权利要求3所述的一种电子束发射装置,其特征是,前置极靴的前端设有朝向对面的前置极靴凸出的凸起,凸起边缘呈弧形。
6.根据权利要求1所述的一种电子束发射装置,其特征是,安装座上设有进液孔、出液孔,冷却流道两端分别与进液孔和出液孔连通,左极靴和右极靴内均设有通流孔,电磁铁内设有过流孔,一通流孔连通在出液孔和过流孔之间,另一通流孔连接进液管,过流孔另一端连通出液管。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种电子束发射装置,其特征是,梭心上表面上设有一圈流道槽,流道槽周向围合电极罩,流道槽上端紧密盖合密封盖形成冷却流道。
8.根据权利要求1至6任意一项所述的一种电子束发射装置,其特征是,灯丝盘成螺旋状结构。
9.根据权利要求1至6任意一项所述的一种电子束发射装置,其特征是,夹持座包括两夹持块和安装在两夹持块之间的绝缘块,夹持块上设有定位槽,灯丝端部插装在定位槽中且夹持块上连接锁止块,灯丝紧密夹持在锁止块和夹持块之间。
10.根据权利要求9所述的一种电子束发射装置,其特征是,安装座上和夹持座对应安装有隔热陶瓷块,隔热陶瓷块上安装两相互绝缘的接线块,两夹持座分别与两接线块连接导通。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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