一种离子源灯丝组件及其焊接方法技术

本发明专利技术提供一种离子源灯丝组件及其焊接方法，该灯丝组件包括：灯丝基座、固定柱、灯丝电极和灯丝，固定柱焊接于灯丝基座上；两个灯丝电极分别焊接在固定柱上；灯丝的两端焊接于两个灯丝电极上。焊接方法具体为：提供灯丝组件和焊接工装，焊接工装包括工装基座、金属压片和紧固螺钉；将灯丝电极穿过固定柱，并缠绕焊料；将灯丝电极和固定柱插入工装基座；在固定柱与灯丝基座的接触面放置焊料，将灯丝基座穿过固定柱；通过金属压片和紧固螺钉将灯丝基座和固定柱压紧；将组装好的待焊接件进行钎焊。本发明专利技术中的离子源灯丝组件结构及采用焊接工装进行焊接的方法，大大提高了灯丝组件的稳定性和焊接强度，该焊接工装还可用于灯丝组件的批量化制造。的批量化制造。的批量化制造。

【技术实现步骤摘要】
一种离子源灯丝组件及其焊接方法


[0001]本专利技术属于焊接
，尤其是涉及一种离子源灯丝组件及其焊接方法。

技术介绍

[0002]离子源是质谱仪不可或缺的重要部件，其作用是将待测气体电离、存储并聚焦成具有一定能量和形状的离子束，离子源的好坏，直接关乎质谱仪的检测灵敏度和定量效果，因此有质谱计“心脏”之称。典型的电子轰击离子(EI)源一般由三个部分组成：电离室、灯丝组件和离子透镜系统。灯丝电极需要在相对较高的振动量级下保持正常稳定工作而不损坏，如何提高灯丝电极的焊接可靠性，更换经济性是EI源灯丝电极亟待解决的问题。
[0003]传统的离子源灯丝组件的固定基座一般采用多段连接结构，灯丝基座一般采用不锈钢/可伐材质，一方面用于固定灯丝极杆，另一方面作为离子的推斥或屏蔽电极。灯丝极杆通常为可伐/不锈钢材质，现有技术方案中灯丝极杆与灯丝基座之间通常采用玻璃或陶瓷封接，灯丝基座通常较薄在1mm左右，因此采用玻璃/陶瓷封接的厚度也在1mm内，或用于封接灯丝极杆的部分专门设置一个加长的金属管，金属管与灯丝电极封接完成后再将金属管点焊在灯丝基座上，抑或将灯丝基座厚度增加来提高焊接的可靠性，上述常见的封装结构要么可靠性和抗振性能差，要么会增加仪器的结构尺寸，降低仪器的便携性。
[0004]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种离子源灯丝组件及其焊接方法，至少用于解决现有技术中灯丝组件焊接可靠性差、抗振性能差的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种离子源灯丝组件，所述灯丝组件包括：
[0007]灯丝基座；
[0008]固定柱，所述固定柱穿过所述灯丝基座并焊接固定于所述灯丝基座上，且所述固定柱上开设有两个柱孔，两个所述柱孔贯穿所述固定柱的上下表面；
[0009]灯丝电极，所述灯丝电极设置有两个，两个所述灯丝电极分别穿过所述柱孔并焊接在所述固定柱上；
[0010]灯丝，所述灯丝的两端分别焊接于两个所述灯丝电极上。
[0011]优选地，两个所述灯丝电极上均开设有定位槽，所述灯丝的两端分别置于两个所述定位槽内，并与所述灯丝电极之间焊接连接。
[0012]优选地，所述固定柱包括两个柱体，两个所述柱体呈分立式结构设置，两个所述柱孔分别对应设置于两个所述柱体上。
[0013]优选地，所述固定柱包括两个柱体和底座，两个所述柱体垂直设置于所述底座上，两个所述柱孔分别对应设置于两个所述柱体上，并贯穿所述柱体上表面和底座下表面。
[0014]优选地，所述灯丝基座和灯丝电极进行镀镍处理；所述固定柱与灯丝基座的连接
处进行金属化处理，所述固定柱与灯丝电极的连接处进行金属化处理。
[0015]优选地，所述灯丝基座为可伐合金灯丝基座；所述固定柱为95瓷固定柱；所述灯丝电极采用可伐丝材制作而成；所述灯丝为螺旋状的钨丝、铼丝、钨铼丝或表面涂覆有氧化钇的铱丝。
[0016]本专利技术还提供一种离子源灯丝组件的焊接方法，所述焊接方法包括以下步骤：
[0017]提供如上任一所述的离子源灯丝组件，并提供焊接工装，所述焊接工装包括与所述离子源灯丝组件对应设置的工装基座、金属压片和紧固螺钉；
[0018]将所述灯丝电极穿过所述固定柱，并在所述灯丝电极贯穿所述固定柱的两侧缠绕焊料；
[0019]将所述灯丝电极和所述固定柱插入所述工装基座中；
[0020]在所述固定柱与所述灯丝基座的接触面上放置焊料，将所述灯丝基座穿过所述固定柱；
[0021]将所述金属压片的一端放置于所述灯丝基座上，通过所述紧固螺钉将所述灯丝基座和所述固定柱压紧固定；
[0022]将固定并组装好的待焊接件放入钎焊炉中进行钎焊；
[0023]将所述灯丝焊接至所述灯丝电极的定位槽内。
[0024]优选地，所述工装基座为不锈钢工装基座或石墨工装基座，且所述工装基座上开设有定位孔，所述定位孔用于定位所述灯丝电极。
[0025]优选地，所述工装基座上还开设有固定孔，所述固定孔用于容纳所述固定柱。
[0026]优选地，所述焊接工装还包括压片机构，所述压片机构用于固定和压紧所述固定柱。
[0027]如上所述，本专利技术的离子源灯丝组件及其焊接方法，具有以下有益效果：
[0028]本专利技术中的离子源灯丝组件包括灯丝基座、固定柱、灯丝电极和灯丝，其中，固定柱穿过灯丝基座并焊接固定于灯丝基座上，灯丝基座为可伐合金灯丝基座，固定柱采用与可伐合金膨胀系数接近的95瓷，从而有效提高了固定柱与灯丝基座的焊接稳定性；灯丝电极穿过固定柱的柱孔并焊接固定于固定柱上，固定柱的柱孔内壁以及固定柱与灯丝基座的接触面均做金属化处理，大大增强了固定柱与灯丝电极的可焊性，同时也增强了固定柱与灯丝基座的可焊性，进而保证了焊接后的强度；进一步的，在灯丝电极上开设定位槽，以增加灯丝电极与灯丝焊接的表面积，增强焊接可靠性；从而大大提高了灯丝组件的稳定性和焊接强度。
[0029]另外，本专利技术中离子源灯丝组件的焊接方法是采用焊接工装对离子源灯丝组件进行组装，然后再进行钎焊，在工装基座上设置有定位孔和固定孔，以用于定位灯丝电极和固定柱，然后通过金属压片和紧固螺钉来固定焊接过程中的灯丝基座，同时通过设置压片机构来固定和压紧固定柱，以便后续的钎焊工艺，即焊接工装便于对灯丝组件的批量化制造。
附图说明
[0030]图1显示为本专利技术实施例1中灯丝组件的立体结构示意图。
[0031]图2显示为图1的后视结构示意图。
[0032]图3显示为本专利技术实施例2中灯丝组件的立体结构示意图。
[0033]图4显示为图3的后视结构示意图。
[0034]图5显示为本专利技术实施例2中固定柱的立体结构示意图。
[0035]图6显示为本专利技术实施例中灯丝组件与焊接工装的装配立体结构示意图。
[0036]图7显示为图6中沿A
‑
A
’
的剖面结构示意图。
[0037]图8显示为本专利技术实施例中离子源灯丝组件焊接方法的流程示意图。
[0038]元件标号说明
[0039]101
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灯丝基座
[0040]102
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固定柱
[0041]1021
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柱孔
[0042]1022
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柱体
[0043]1023
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底座
[0044]103
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灯丝电极
[0045]104
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子源灯丝组件，其特征在于，所述灯丝组件包括：灯丝基座；固定柱，所述固定柱穿过所述灯丝基座并焊接固定于所述灯丝基座上，且所述固定柱上开设有两个柱孔，两个所述柱孔贯穿所述固定柱的上下表面；灯丝电极，所述灯丝电极设置有两个，两个所述灯丝电极分别穿过所述柱孔并焊接在所述固定柱上；灯丝，所述灯丝的两端分别焊接于两个所述灯丝电极上。2.根据权利要求1所述的离子源灯丝组件，其特征在于：两个所述灯丝电极上均开设有定位槽，所述灯丝的两端分别置于两个所述定位槽内，并与所述灯丝电极之间焊接连接。3.根据权利要求1所述的离子源灯丝组件，其特征在于：所述固定柱包括两个柱体，两个所述柱体呈分立式结构设置，两个所述柱孔分别对应设置于两个所述柱体上。4.根据权利要求1所述的离子源灯丝组件，其特征在于：所述固定柱包括两个柱体和底座，两个所述柱体垂直设置于所述底座上，两个所述柱孔分别对应设置于两个所述柱体上，并贯穿所述柱体上表面和底座下表面。5.根据权利要求1所述的离子源灯丝组件，其特征在于：所述灯丝基座和灯丝电极进行镀镍处理；所述固定柱与灯丝基座的连接处进行金属化处理，所述固定柱与灯丝电极的连接处进行金属化处理。6.根据权利要求1所述的离子源灯丝组件，其特征在于：所述灯丝基座为可伐合金灯丝基座；所述固定柱为95瓷固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟平，黄翌敏，程锐，
申请(专利权)人：奕瑞影像科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：