CN210467753U - 一种射频离子源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种射频离子源装置，具有绝缘电离罩、射频线圈、绝缘底座和离子源盖板；射频线圈螺旋缠绕于绝缘电离罩的外壁上，且两端通过射频感抗匹配网络与射频电源相连；绝缘底座与绝缘电离罩底部固定；离子源盖板盖在绝缘电离罩上方；绝缘电离罩的顶部开设有离子发射口；射频线圈的外侧套接有屏蔽罩；屏蔽罩的外侧螺旋缠绕有天线；绝缘电离罩通过阀门和管道后与天线真空室连通，绝缘电离罩罩设于正离子收集极且与正离子收集极围合形成绝缘电离腔室；正离子收集极开设有用于通入惰性气体的进气通道，以及连通进气通道和绝缘电离腔室之间的惰性气体供气孔。本实用新型提高了天线的绝缘性能，同时不会因压差过大造成绝缘筒破碎。

Description

一种射频离子源装置

技术领域

本实用新型涉及射频离子源装置技术领域，特别涉及一种射频离子源装置。

背景技术

离子源是使中性原子或分子电离，并从中引出离子束流的装置，它是各种类型的离子加速器、质谱仪、电磁同位素分离器、离子注入机、离子束刻蚀装置、离子推进器以及受控聚变装置中的中性束注入器等设备不可缺少的部件。目前国内绝大多数外置天线型射频离子源存在线圈暴露在大气环境中绝缘性差，很难在较高功率上运行；且存在石英或者陶瓷做成的绝缘筒内外压差大抽真空时容易破碎的缺点。此外，筒壁由于较薄，其加工的冷却水路冷却效果差。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种提高了天线的绝缘性能，同时不会因压差过大造成绝缘筒破碎的射频离子源装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种射频离子源装置，具有绝缘电离罩、射频线圈、绝缘底座和离子源盖板；所述射频线圈螺旋缠绕于绝缘电离罩的外壁上，且两端通过射频感抗匹配网络与射频电源相连；所述绝缘底座与绝缘电离罩底部固定；所述离子源盖板盖在绝缘电离罩上方，离子源盖板上设有盖板通孔；所述绝缘电离罩的顶部开设有离子发射口；所述射频线圈的外侧套接有屏蔽罩；所述屏蔽罩的外侧螺旋缠绕有天线；所述绝缘电离罩通过阀门和管道后与天线真空室连通，绝缘电离罩罩设于正离子收集极且与正离子收集极围合形成绝缘电离腔室；所述正离子收集极开设有用于通入惰性气体的进气通道，以及连通进气通道和绝缘电离腔室之间的惰性气体供气孔。

上述技术方案所述绝缘电离罩由双层陶瓷筒形成，双层陶瓷筒的内侧与外层中间空隙为冷却水道。

上述技术方案所述冷却水道的上下两端分别连接进水口和出水口。

上述技术方案所述进气通道设有气体流量计；所述绝缘电离罩内设有用于放电时测量绝缘电离罩内压强的热偶真空计。

上述技术方案所述离子源盖板用过密封圈和紧固件盖在绝缘电离罩上方。

上述技术方案所述冷却水道为螺旋式管道。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

(1)本实用新型射频离子源天线处于真空环境中，提高了天线的绝缘性能，同时绝缘电离罩通过阀门和管道后与天线真空室连通，使得两边都是真空环境压差基本一致，从而不会因压差过大造成绝缘筒破碎的现象。

(2)本实用新型的冷却水道为螺旋式管道，可以通入大量冷却水，水却效果较好。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

(实施例1)

见图1，本实用新型具有绝缘电离罩1、射频线圈2、绝缘底座3和离子源盖板4；射频线圈2螺旋缠绕于绝缘电离罩1的外壁上，且两端通过射频感抗匹配网络与射频电源相连；绝缘底座3与绝缘电离罩1底部固定；离子源盖板4盖在绝缘电离罩1上方，离子源盖板4上设有盖板通孔；绝缘电离罩1的顶部开设有离子发射口5；射频线圈2的外侧套接有屏蔽罩6；屏蔽罩6的外侧螺旋缠绕有天线7；绝缘电离罩1通过阀门10和管道后与天线真空室9连通，绝缘电离罩1罩设于正离子收集极14且与正离子收集极14围合形成绝缘电离腔室；正离子收集极14开设有用于通入惰性气体的进气通道15，以及连通进气通道15和绝缘电离腔室之间的惰性气体供气孔8。

绝缘电离罩1由双层陶瓷筒形成，双层陶瓷筒的内侧与外层中间空隙为冷却水道11，冷却水道11为螺旋式管道。

冷却水道11的上下两端分别连接进水口12和出水口13。

进气通道15设有气体流量计；绝缘电离罩1内设有用于放电时测量绝缘电离罩1内压强的热偶真空计。

离子源盖板4用过密封圈和紧固件盖在绝缘电离罩1上方。

本实用新型的工作原理为：惰性气体通过正离子收集极14的进气通道15和惰性气体供气孔8进入绝缘电离腔室，射频电源通过感抗匹配网络调制后输出功率加载到射频线圈2上，使绝缘电离腔室内形成电磁场。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种射频离子源装置，具有绝缘电离罩(1)、射频线圈(2)、绝缘底座(3)和离子源盖板(4)；所述射频线圈(2)螺旋缠绕于绝缘电离罩(1)的外壁上，且两端通过射频感抗匹配网络与射频电源相连；所述绝缘底座(3)与绝缘电离罩(1)底部固定；所述离子源盖板(4)盖在绝缘电离罩(1)上方，离子源盖板(4)上设有盖板通孔；所述绝缘电离罩(1)的顶部开设有离子发射口(5)；其特征在于：所述射频线圈(2)的外侧套接有屏蔽罩(6)；所述屏蔽罩(6)的外侧螺旋缠绕有天线(7)；所述绝缘电离罩(1)通过阀门(10)和管道后与天线真空室(9)连通，绝缘电离罩(1)罩设于正离子收集极(14)且与正离子收集极(14)围合形成绝缘电离腔室；所述正离子收集极(14)开设有用于通入惰性气体的进气通道(15)，以及连通进气通道(15)和绝缘电离腔室之间的惰性气体供气孔(8)。

2.根据权利要求1所述的一种射频离子源装置，其特征在于：所述绝缘电离罩(1)由双层陶瓷筒形成，双层陶瓷筒的内侧与外层中间空隙为冷却水道(11)。

3.根据权利要求2所述的一种射频离子源装置，其特征在于：所述冷却水道(11)的上下两端分别连接进水口(12)和出水口(13)。

4.根据权利要求2或3所述的一种射频离子源装置，其特征在于：所述进气通道(15)设有气体流量计；所述绝缘电离罩(1)内设有用于放电时测量绝缘电离罩(1)内压强的热偶真空计。

5.根据权利要求2或3所述的一种射频离子源装置，其特征在于：所述离子源盖板(4)用过密封圈和紧固件盖在绝缘电离罩(1)上方。

6.根据权利要求3所述的一种射频离子源装置，其特征在于：所述冷却水道(11)为螺旋式管道。

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