一种防溅射法拉第筒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防溅射法拉第筒，包括偏压电极、收集电极、光阑和屏蔽筒。所述偏压电极形成为两端开口的筒状，所述偏压电极的顶部形成有向外延伸的第一凸缘。所述收集电极形成为筒状，所述收集电极的顶端开口，底端封闭，所述光阑为筒状，所述光阑套设在所述偏压电极的外侧，所述偏压电极通过所述第一凸缘固定在所述光阑的内壁。所述屏蔽筒的底端封闭，所述屏蔽筒套设在所述收集电极的外侧，所述收集电极通过所述第二电极固定在所述屏蔽筒的内壁，所述屏蔽筒的底部与所述收集电极的底端隔开。所述偏压电极和收集电极之间以及与大地之间通过真空绝缘，仅有的一小部分陶瓷远离束流本身和溅射束流路径，因而能有效解决陶瓷污染问题。因而能有效解决陶瓷污染问题。因而能有效解决陶瓷污染问题。

A sputtering proof Faraday cylinder and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种防溅射法拉第筒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及带电粒子束流测量领域，尤其涉及一种防溅射法拉第筒及其制备方法

技术介绍

[0002]法拉第筒是测量带电粒子束流流强的一种基本装置，其目的在于通过拦截带电离子束并收集其电荷，进而实现对束流的流强测量。
[0003]现有法拉第筒的偏压电极和收集电极通过绝缘陶瓷相互绝缘并与大地绝缘。该技术的主要问题是绝缘陶瓷易受粒子束流本身及其产生的溅射束流的污染，致使偏压电极和收集电极之间的绝缘性能以及对地绝缘性能下降，导致偏压加载困难，同时束流强度测量不准确，这也是影响这种法拉第筒测量精度的主要瓶颈。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种防溅射法拉第筒不需要大面积绝缘陶瓷，偏压电极和收集电极之间以及与大地之间通过真空绝缘，仅有的一小部分陶瓷远离束流本身和溅射束流路径，因而能有效解决陶瓷污染问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0006]本专利技术的一方面提供了一种防溅射法拉第筒，包括：
[0007]偏压电极，所述偏压电极形成为两端开口的筒状，所述偏压电极的顶部形成有向外延伸的第一凸缘；
[0008]收集电极，所述收集电极形成为筒状，所述收集电极的顶端开口，底端封闭，所述收集电极的底部形成有向外延伸的第二凸缘，所述收集电极位于所述偏压电极的正下方，所述收集电极的顶端与所述偏压电极的底端之间隔开形成真空绝缘层；
[0009]光阑，所述光阑为筒状，所述光阑套设在所述偏压电极的外侧，所述偏压电极通过所述第一凸缘固定在所述光阑的内壁；
[0010]屏蔽筒，所述屏蔽筒的底端封闭，所述屏蔽筒套设在所述收集电极的外侧，所述收集电极通过所述第二电极固定在所述屏蔽筒的内壁，所述屏蔽筒的底部与所述收集电极的底端隔开。
[0011]进一步地，还包括支撑电极，所述支撑电极为筒状，所述支撑电极套设在所述偏压电极和收集电极的外侧，所述第一凸缘与所述支撑电极的顶部之间通过第一陶瓷隔开且固定连接，所述第二凸缘与所述支撑电极的底部之间通过第二陶瓷隔开且固定连接，所述支撑电极的顶部和底部分别固定安装在所述光阑和屏蔽筒的内侧。
[0012]进一步地，所述第一凸缘与所述支撑电极的顶部之间通过第一螺钉连接，所述第一螺钉穿过第一凸缘、所述第一陶瓷与所述支撑电极的顶部固定连接，所述第一陶瓷与所述真空绝缘层之间错开。
[0013]进一步地，所述第二凸缘与所述支撑电极的底部之间通过第二螺钉连接，所述第二螺钉穿过第二凸缘、所述第二陶瓷与所述支撑电极的底部固定连接，所述第二陶瓷与所
述真空绝缘层之间错开。
[0014]进一步地，所述支撑电极的底部与所述屏蔽筒之间通过第三螺栓固定连接，所述支撑电极的顶部与所述光阑之间通过第四螺栓固定连接，所述屏蔽筒的底部与所述收集电极的底端隔开。
[0015]进一步地，所述光阑的顶部形成有束流入射孔。
[0016]进一步地，所述偏压电极和收集电极均为无氧铜材料制成。
[0017]进一步地，所述支撑电极、光阑和屏蔽筒均为不锈钢材料制成。
[0018]进一步地，所述真空绝缘层之间的宽度为5mm，所述收集电极的底端与所述屏蔽筒之间间隔5mm。
[0019]本专利技术的另一方面还提供了一种所述的防溅射法拉第筒的制备方法，包括步骤：
[0020]将所述偏压电极通过所述第一陶瓷和第一螺钉固定安装在所述支撑电极的顶部；
[0021]将所述收集电极通过所述第二陶瓷和第二螺钉固定安装在所述支撑电极的底部，使所述偏压电极和收集电极之间隔开；
[0022]将所述屏蔽筒套设在所述收集电极外，且通过所述第三螺钉固定安装在所述支撑电极的底部，使所述屏蔽筒的底端与所述收集电极的底端隔开；
[0023]将所述光阑套设在所述偏压电极外，且通过所述第四螺钉固定安装在所述支撑电极的顶部。
[0024]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0025]本专利技术中的偏压电极和收集电极之间隔开形成真空绝缘层，通过真空绝缘使二者之间的绝缘电阻值高压100MΩ；收集电极与屏蔽筒之间隔开形成真空绝缘，使二者之间的绝缘电阻值高于100MΩ。
[0026]整个装置不需要大面积绝缘陶瓷，仅有的一小部分陶瓷远离束流本身和溅射束流路径，可以提高提高法拉第筒的测量精度，不需要常更换绝缘陶瓷，使得法拉第筒更加皮实耐用。
[0027]本专利技术所述的一种防溅射法拉第筒装置可应用在粒子束治癌领域，用于治疗开始前的束流调试。易操作、易维护、皮实耐用、测量精确使得该法拉第筒装置可以作为一种快速、准确的调束设备。
附图说明
[0028]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
[0029]图1是防溅射法拉第筒的结构示意图；
[0030]附图中各标记表示如下：
[0031]101
‑
偏压电极、102
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收集电极、103
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支撑电极、104
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光阑、105
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屏蔽筒、201
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第一陶瓷、202
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第二陶瓷、301
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第一螺钉、302
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第二螺钉、303
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第三螺钉、304
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第四螺钉。
具体实施方式
[0032]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发
明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0033]本专利技术的实施例提供了一种防溅射法拉第筒，包括偏压电极、收集电极、光阑和屏蔽筒。所述偏压电极形成为两端开口的筒状，所述偏压电极的顶部形成有向外延伸的第一凸缘。所述收集电极形成为筒状，所述收集电极的顶端开口，底端封闭，所述收集电极的底部形成有向外延伸的第二凸缘，所述收集电极位于所述偏压电极的正下方，所述收集电极的顶端与所述偏压电极的底端之间隔开形成真空绝缘层。所述光阑为筒状，所述光阑套设在所述偏压电极的外侧，所述偏压电极通过所述第一凸缘固定在所述光阑的内壁。所述屏蔽筒的底端封闭，所述屏蔽筒套设在所述收集电极的外侧，所述收集电极通过所述第二电极固定在所述屏蔽筒的内壁，所述屏蔽筒的底部与所述收集电极的底端隔开。所述偏压电极和收集电极之间以及与大地之间通过真空绝缘，仅有的一小部分陶瓷远离束流本身和溅射束流路径，因而能有效解决陶瓷污染问题。
[0034]实施例1
[0035]如图1所示本专利技术的实施例1提供的防溅射法拉第筒，包括偏压电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防溅射法拉第筒，其特征在于，包括：偏压电极，所述偏压电极形成为两端开口的筒状，所述偏压电极的顶部形成有向外延伸的第一凸缘；收集电极，所述收集电极形成为筒状，所述收集电极的顶端开口，底端封闭，所述收集电极的底部形成有向外延伸的第二凸缘，所述收集电极位于所述偏压电极的正下方，所述收集电极的顶端与所述偏压电极的底端之间隔开形成真空绝缘层；光阑，所述光阑为筒状，所述光阑套设在所述偏压电极的外侧，所述偏压电极通过所述第一凸缘固定在所述光阑的内壁；屏蔽筒，所述屏蔽筒的底端封闭，所述屏蔽筒套设在所述收集电极的外侧，所述收集电极通过所述第二电极固定在所述屏蔽筒的内壁，所述屏蔽筒的底部与所述收集电极的底端隔开。2.根据权利要求1所述的防溅射法拉第筒，其特征在于，还包括支撑电极，所述支撑电极为筒状，所述支撑电极套设在所述偏压电极和收集电极的外侧，所述第一凸缘与所述支撑电极的顶部之间通过第一陶瓷隔开且固定连接，所述第二凸缘与所述支撑电极的底部之间通过第二陶瓷隔开且固定连接，所述支撑电极的顶部和底部分别固定安装在所述光阑和屏蔽筒的内侧。3.根据权利要求2所述的防溅射法拉第筒，其特征在于，所述第一凸缘与所述支撑电极的顶部之间通过第一螺钉连接，所述第一螺钉穿过第一凸缘、所述第一陶瓷与所述支撑电极的顶部固定连接，所述第一陶瓷与所述真空绝缘层之间错开。4.根据权利要求2所述的防溅射法拉第筒，其特征在于，所述第二凸缘与所述支撑电极的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯永春，毛瑞士，徐治国，胡正国，尹炎，康新才，赵铁成，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：