The invention discloses a high-energy charged particle beam from vacuum to air out of window, the main window by longitudinal plasma jet injection aerodynamic window. The use of supersonic plasma kinetic pressure and plasma high temperature double insulation, windows can obtain excellent, great gradient vacuum, vacuum isolation effects, in addition, through positive and negative the change of the electrode and main power supply wiring, can be realized through different particle electrical parts with the plasma radial convergence effect. The invention can solve the two key technical problems of the manufacture and manufacture of the high-energy charged particle beam processing equipment in the atmospheric environment.
【技术实现步骤摘要】
一种高能带电粒子束从真空到大气的引出窗口
本专利技术涉及高能带电粒子束加工制造装备
,具体涉及一种高能带电粒子束从真空到大气的引出窗口。
技术介绍
高能带电粒子束加工技术以其优越的加工性能在工业领域中得到广泛应用,但是由于高能带电粒子束粒子质量极小,从粒子束产生到发射到大气的过程中,会受到大气分子的撞击,导致粒子束能量与密度的降低,使加工效果变差,因此目前传统的高能带电粒子束加工技术被限制在真空环境中进行,但真空环境的维系需要耗费巨大的加工成本,同时降低加工效率,更是制约高能带电粒子束加工技术应用于大型工件的加工制造。为了破除真空机制的制约,高能带电粒子束的引出需要解决两大关键技术难题:一是高能带电粒子束由真空环境引出到大气中的能量损失不能太大,二是高能带电粒子束由真空环境通过引出窗口到达工件前的能量密度不能降得过低。然而,目前的引出窗口,隔绝真空能力有限,远远无法满足日益复杂的高能带电粒子束非真空加工技术需要。
技术实现思路
本专利技术解决现有高能带电粒子束加工制造装备在大气环境中进行加工制造存在的两大关键技术难题,提供一种高能带电粒子束从真空到大气的引出窗口。为解决上述问题,本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种高能带电粒子束从真空到大气的引出窗口,其整体为中间开有轴向贯通的通孔的轴对称结构;该引出窗口本体主要由窗口外壳、上电极、下电极、等离子体腔壳、引弧电极、主电源和引弧电源组成;窗口外壳为中空的金属外壳体;窗口外壳的上端面与真空环境相接;窗口外壳的内腔形成密闭的第二真空腔,该第二真空腔上接有第二真空泵;窗口外壳的下端面与大气环境相接,工件放置在 ...
【技术保护点】
一种高能带电粒子束从真空到大气的引出窗口,包括引出窗口本体,其特征在于:所述引出窗口本体整体为中间开有轴向贯通的通孔的轴对称结构;该引出窗口本体主要由窗口外壳(18)、上电极(4)、下电极(14)、等离子体腔壳(10)、引弧电极(6)、主电源(16)和引弧电源(19)组成;窗口外壳(18)为中空的金属外壳体;窗口外壳(18)的上端面与真空环境相接;窗口外壳(18)的内腔形成密闭的第二真空腔(12),该第二真空腔(12)上接有第二真空泵(11);窗口外壳(18)的下端面与大气环境相接,工件(13)放置在窗口外壳(18)的下方;上电极(4)嵌于窗口外壳(18)的上端面上,并直接与窗口外壳(18)电气导通;下电极(14)嵌于窗口外壳(18)的下端面上,并通过绝缘垫层(15)与窗口外壳(18)电气绝缘;上电极(4)和下电极(14)的中心均开设有轴向贯通的通孔,上电极(4)上的通孔与下电极(14)上的通孔位置轴向正对,以供粒子束(1)通过;等离子体腔壳(10)环设在窗口外壳(18)的内腔中,并处于上电极(4)与下电极(14)之间;等离子体腔壳(10)的内侧壁所围空间形成柱状开放的等离子体腔(9) ...
【技术特征摘要】
1.一种高能带电粒子束从真空到大气的引出窗口,包括引出窗口本体,其特征在于:所述引出窗口本体整体为中间开有轴向贯通的通孔的轴对称结构;该引出窗口本体主要由窗口外壳(18)、上电极(4)、下电极(14)、等离子体腔壳(10)、引弧电极(6)、主电源(16)和引弧电源(19)组成;窗口外壳(18)为中空的金属外壳体;窗口外壳(18)的上端面与真空环境相接;窗口外壳(18)的内腔形成密闭的第二真空腔(12),该第二真空腔(12)上接有第二真空泵(11);窗口外壳(18)的下端面与大气环境相接,工件(13)放置在窗口外壳(18)的下方;上电极(4)嵌于窗口外壳(18)的上端面上,并直接与窗口外壳(18)电气导通;下电极(14)嵌于窗口外壳(18)的下端面上,并通过绝缘垫层(15)与窗口外壳(18)电气绝缘;上电极(4)和下电极(14)的中心均开设有轴向贯通的通孔,上电极(4)上的通孔与下电极(14)上的通孔位置轴向正对,以供粒子束(1)通过;等离子体腔壳(10)环设在窗口外壳(18)的内腔中,并处于上电极(4)与下电极(14)之间;等离子体腔壳(10)的内侧壁所围空间形成柱状开放的等离子体腔(9),粒子束(1)从该等离子体腔(9)的中轴线处通过;等离子体腔壳(10)外侧壁与窗口外壳(18)的内侧壁所围空间形成环状密闭的水冷腔(8),该水冷腔(8)上设有进水口(17)和出水口(7);上电极(4)呈倒锥台形,上电极(4)和等离子体腔壳(10)之间的窗口外壳(18)上开设有进气口(...
【专利技术属性】
技术研发人员:韦寿祺,刘胜,秦玉江,王斌,李震,岳庆功,
申请(专利权)人:桂林电子科技大学,
类型:发明
国别省市:广西,45
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