微波离子源制造技术

本发明专利技术公开了一种微波离子源的新结构。在该结构中，波导采用单脊设计，用金属材料制成，通过冷却水强制冷却，脊厚度超过微波耦合窗板的中心，且波导脊的端面与微波耦合窗紧密贴合。这一些的独特设计，使微波离子源从根本上避免了高能返流二次电子束对微波耦合窗板的破坏，使微波离子源真正成为有超长寿命的离子源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于离子源
，具体涉及一种微波离子源的新结构。
技术介绍
微波离子源的原理是选用合适的微波，通过微波耦合窗将微波功率馈入到一个放电室中。放电室处于一个特定的磁场内，其中的自由电子受到微波的激励会产生回旋共振(即ECR)，获得能量的电子使放电室中的工作气体电离，所形成的离子被加速电场引出而获得所需的离子束。微波离子源具有放电效率高、引出束流强大、品质好、单原子离子比例高、工作寿命长等优点，可广泛地应用于加速器、中子发生器及离子注入机等方面。微波离子源没有热阴极，理论上其工作寿命应该非常长。但国内外所制造的微波离子源都遇到一个严重的技术难题，即离子源微波窗的寿命问题。因为在离子加速区中不可避免地会产生二次电子，它们以很高的能量返轰到放电室底部的微波耦合窗板中心部位。现在所使用的微波离子源的微波耦合窗板是由陶瓷类材料制成，自身导热性能差；通常采用的波导设计，中心部位不能冷却，而波导同微波耦合窗板的接触面有限，不能帮助微波耦合窗板带走热量。故在返流二次电子束的轰击下微波耦合窗板很快就因产生高热而开裂或者蒸发，形成通孔，致使微波离子源不能正常工作。因此，微波离子源的使用寿命本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波离子源，包括波导（２）、放电室（６）、励磁线圈（４）、真空室（９）、加速电极（１０）等几部分，其中波导（２）通过微波耦合窗（５）同放电室（６）一端相连，放电室（６）周围缠绕励磁线圈（４），另一端的离子出口（８）与真空室（９）相通，在离子束引出的通道上设置加速电极（１０），其特征在于：所述的波导（２）为金属材料制成的单脊波导，脊厚度超过微波耦合窗板（５）的中心，并与微波耦合窗板（５）紧密贴合。

【技术特征摘要】
1.一种微波离子源，包括波导(2)、放电室(6)、励磁线圈(4)、真空室(9)、加速电极(10)等几部分，其中波导(2)通过微波耦合窗(5)同放电室(6)一端相连，放电室(6)周围缠绕励磁线圈(4)，另一端的离子出口(8)与真空室(9)相通，在离子束引出的通道上设置加速电极(10)，其特征在于所述的波导(2)为金属材料制成的单脊波导，脊厚度超过微波耦合窗板(5)的中心，并与微波耦合窗板(5)紧密贴合。2.根据权利要求1所述的微波离子源，其特征在于所述的单脊波导(2)用铁磁材料制成。3.根据权利要求1或2所述的微波离子源，其特征在于所述的单脊波导(...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔保群，蒋渭生，李立强，马鹰俊，姜冲，唐兵，马瑞刚，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]