CN213991122U - 一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统，包括正离子发射器、电子发射器和电源系统，所述正离子发射器由阳极、供气体隔离器、导磁罩、阳极维持板、陶瓷绝缘板和磁铁构成，所述电子发射器由电子发射维持板、射频天线、绝缘放电室、供气体隔离器和阴极构成，所述电源系统由射频供能装置、阴极电源、电子发射引出电源和阳极电源构成。本系统通过本设计可以在几乎没有污染产生的情况下产实现大束流（大于2安培）的低能中性粒子流，从而提高产能，降低污染，保护环境，便于人们操作使用。

Description

一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统

技术领域

本实用新型涉及真空镀膜领域，具体为一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统。

背景技术

现有技术是通过热阴极灯丝或者中空阴极产生中和电子，热阴极灯丝产生中和电子的方式会因为灯丝材料的挥发产生污染、中空阴极产生中和电子的耗材成本很高、同时以及在发热过程中也会产生部分污染物，为此提供一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统，包括正离子发射器、电子发射器和电源系统，所述正离子发射器由阳极、第一供气体隔离器、导磁罩、阳极维持板、陶瓷绝缘板和磁铁构成，所述电子发射器由电子发射维持板、射频天线、绝缘放电室、第二供气体隔离器和阴极构成，所述电源系统由射频供能装置、阴极电源、电子发射引出电源和阳极电源构成。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述射频供能装置、阴极电源、电子发射引出电源、电子发射维持板、射频天线、绝缘放电室、第二供气体隔离器和阴极构成电子发射装置，所述射频供能装置与射频天线相连，将经调制的射频信号加载到射频天线上；所述电子发射引出电源与电子发射维持板相连，所述阴极电源与阴极相连，共同构成稳定的电子发射装置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述阳极电源与阳极相连，所述阳极、第一供气体隔离器、阳极维持板、陶瓷绝缘板和磁铁均安装在导磁罩内，所述阳极、第一供气体隔离器、阳极维持板、陶瓷绝缘板和磁铁、导磁罩与阳极电源构成了阳离子发射器，发射被赋能的阳离子。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二供气体隔离器一端伸入绝缘放电室内，第二供气体隔离器置于放电室外部，用于将工作气体导入绝缘放电室内；阴极安装在绝缘放电室内。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述射频供能装置、阴极电源、电子发射引出电源和阳极电源的机箱外壳均与地线相连，阴极电源、电子发射引出电源和阳极电源均与相应电极与地线相连。

本实用新型的有益效果是：本系统通过本设计可以在几乎没有污染产生的情况下产实现大束流（2~10>2安培）的低能中性粒子流（<300eV），从而提高产能，降低污染，保护环境，便于人们操作使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、阳极；2、供气体隔离器；3、导磁罩；4、阳极维持板；5、陶瓷绝缘板；6、磁铁；7、电子发射维持板；8、射频天线；9、绝缘放电室；10、供气体隔离器；11、阴极；12、射频供能装置；13、阴极电源；14、电子发射引出电源；15、阳极电源。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统，包括正离子发射器、电子发射器和电源系统，正离子发射器由阳极1、第一供气体隔离器2、导磁罩3、阳极维持板4、陶瓷绝缘板5和磁铁6构成，电子发射器由电子发射维持板7、射频天线8、绝缘放电室9、第二供气体隔离器10和阴极11构成，电源系统由射频供能装置12、阴极电源13、电子发射引出电源14和阳极电源15构成。

射频供能装置12、阴极电源13、电子发射引出电源14、电子发射维持板7、射频天线8、绝缘放电室9、第二供气体隔离器10和阴极11构成电子发射装置，射频供能装置12与射频天线8相连，将经调制的射频信号加载到射频天线8上；电子发射引出电源14与电子发射维持板7相连，阴极电源13与阴极11相连，共同构成稳定的电子发射装置。

阳极电源15与阳极1相连，阳极1、第一供气体隔离器2、阳极维持板4、陶瓷绝缘板5和磁铁6均安装在导磁罩3内，阳极1、第一供气体隔离器2、阳极维持板4、陶瓷绝缘板5和磁铁6、导磁罩3与阳极电源15构成了阳离子发射器，发射被赋能的阳离子。

第二供气体隔离器10一端伸入绝缘放电室9内，第二供气体隔离器10置于放电室外部，用于将工作气体导入绝缘放电室9内；阴极11安装在绝缘放电室9内。

射频供能装置12、阴极电源13、电子发射引出电源14和阳极电源15的机箱外壳均与地线相连，阴极电源13、电子发射引出电源14和阳极电源15均与相应电极与地线相连。

正离子发射器、电子发射器系统在工作功率大时会产生较多热量，因此设计过程中，高功率的规格上需要设计冷却系统，对正离子发射器、电子发射器的关键部件进行冷却。

工作原理：一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统，本系统正离子发射器由阳极1、供气体隔离器2、导磁罩3、阳极维持板4、陶瓷绝缘板5和磁铁6构成，电子发射器由电子发射维持板7、射频天线8、绝缘放电室9、供气体隔离器10和阴极11构成，电源系统由射频供能装置12、阴极电源13、电子发射引出电源14和阳极电源15构成，电子发射器工作原理：工作气体通过供气体隔离器10充入绝缘放电室9，射频供能装置12供应的经过调制的射频功率通过射频天线8将电磁能量作用于绝缘放电室9中的工作气体使得气体电离形成等离子体，在阴极电源13加载到阴极11的电压的作用下实现等离子体的正负电荷分离，电子在电子发射引出电源14和电子发射维持板7作用下被引出放电室形成中和电子流；正离子发射器工作原理：第二路工作气体通过供气体隔离器2充入由阳极1和陶瓷绝缘板5构成的放电室中；工作气体在导磁罩3和磁铁6形成的磁场中由中和电子引发电离效应，形成等离子体；等离子体在通过阳极电源15加载了正电压的阳极1和阳极维持板4共同作用下，形成正负电荷分离，带正电荷的气体离子被发射出放电室；正离子发射器发射的赋能带电粒子离开阳极1发射口后与电子发射器发射的电子在空间结合后形成赋能中性粒子流。

本系统通过本设计可以在几乎没有污染产生的情况下产实现大束流（>2安培）的低能中性粒子流，从而提高产能，降低污染，保护环境，便于人们操作使用。

上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统，包括正离子发射器、电子发射器和电源系统，其特征在于：所述正离子发射器由阳极（1）、第一供气体隔离器（2）、导磁罩（3）、阳极维持板（4）、陶瓷绝缘板（5）和磁铁（6）构成，所述电子发射器由电子发射维持板（7）、射频天线（8）、绝缘放电室（9）、第二供气体隔离器（10）和阴极（11）构成，所述电源系统由射频供能装置（12）、阴极电源（13）、电子发射引出电源（14）和阳极电源（15）构成。

2.根据权利要求1所述的一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统，其特征在于：所述射频供能装置（12）、阴极电源（13）、电子发射引出电源（14）、电子发射维持板（7）、射频天线（8）、绝缘放电室（9）、第二供气体隔离器（10）和阴极（11）构成电子发射装置，所述射频供能装置（12）与射频天线（8）相连，将经调制的射频信号加载到射频天线（8）上；所述电子发射引出电源（14）与电子发射维持板（7）相连，所述阴极电源（13）与阴极（11）相连，共同构成稳定的电子发射装置。

3.根据权利要求1所述的一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统，其特征在于：所述阳极电源（15）与阳极（1）相连，所述阳极（1）、第一供气体隔离器（2）、阳极维持板（4）、陶瓷绝缘板（5）和磁铁（6）均安装在导磁罩（3）内，所述阳极（1）、第一供气体隔离器（2）、阳极维持板（4）、陶瓷绝缘板（5）和磁铁（6）、导磁罩（3）与阳极电源（15）构成了阳离子发射器，发射被赋能的阳离子。

4.根据权利要求1所述的一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统，其特征在于：所述第二供气体隔离器（10）一端伸入绝缘放电室（9）内，第二供气体隔离器（10）置于放电室外部，用于将工作气体导入绝缘放电室（9）内；阴极（11）安装在绝缘放电室（9）内。

5.根据权利要求1所述的一种基于射频中和的霍尔型等离子体赋能发射系统，其特征在于：所述射频供能装置（12）、阴极电源（13）、电子发射引出电源（14）和阳极电源（15）的机箱外壳均与地线相连，阴极电源（13）、电子发射引出电源（14）和阳极电源（15）均与相应电极与地线相连。

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