本发明专利技术的实施例提供一种用于离子源的换靶装置及离子源。所述换靶装置包括：靶盘，所述靶盘沿周向设有多个靶位；带轮、连接轴，所述带轮通过所述连接轴与所述靶盘连接；同步带，与所述带轮配合；电机，设置为驱动所述同步带运动，进而使得所述带轮带动所述靶盘旋转。进而使得所述带轮带动所述靶盘旋转。进而使得所述带轮带动所述靶盘旋转。
【技术实现步骤摘要】
用于离子源的换靶装置及离子源
[0001]本专利技术的实施例涉及离子源
，具体涉及一种用于离子源的换靶装置及离子源。
技术介绍
[0002]离子源通过粒子束对样品靶进行轰击来产生离子。例如，铯溅射离子源用于：将铯蒸气电离成铯正离子，并利用铯离子流轰击样品靶表面，从而溅射产生负离子。
[0003]离子源通常包括设有多个靶位的靶盘，多个样品靶放置到多个靶位上，通过旋转靶盘来实现换靶，使得相应的靶位转动到工作位置，从而该靶位上的样品靶可以受到粒子束的轰击。
[0004]现有技术中存在采用压缩气体驱动靶盘旋转的换靶方式。然而，对于这样的换靶方式，换靶速度较慢、定位精度不够、稳定性较差，此外需要提供空压机及过滤装置等辅助设备，导致整个离子源系统的体积较大。
技术实现思路
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种用于离子源的换靶装置，其包括：靶盘，所述靶盘沿周向设有多个靶位；带轮、连接轴，所述带轮通过所述连接轴与所述靶盘连接；同步带，与所述带轮配合；电机，设置为驱动所述同步带运动，进而使得所述带轮带动所述靶盘旋转。
[0006]根据本专利技术的另一方面，提供一种离子源，其包括：离子源主体，所述离子源主体包括离子源腔；所述的换靶装置；其中，所述换靶装置与所述离子源主体连接，所述靶盘能够进入所述离子源腔内。
附图说明
[0007]通过下文中参照附图对本专利技术的实施例所作的描述，本专利技术的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本专利技术有全面的理解。
[0008]图1示出根据本专利技术一个实施例的用于离子源的换靶装置的一个视角的示意图；
[0009]图2示出图1的换靶装置的另一视角的示意图；
[0010]图3示出根据本专利技术一个实施例的离子源的一个视角的示意图；
[0011]图4示出图3的离子源的另一视角的示意图。
具体实施方式
[0012]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0013]需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
[0014]图1示出根据本专利技术一个实施例的用于离子源的换靶装置100的一个视角的示意图；图2示出图1的换靶装置100的另一视角的示意图。参照图1和图2，换靶装置100包括：靶盘10，靶盘10沿周向设有多个靶位；带轮20、连接轴22，带轮20通过连接轴22与靶盘10连接；同步带24，与带轮20配合；电机26，设置为驱动同步带24运动，进而使得带轮20带动靶盘10旋转。
[0015]在根据本专利技术实施例的换靶装置100中，利用电机26进行驱动，可以提高控制精度，同时工作噪音低；利用同步带24和带轮20进行传动，可以保证准确的传动比，工作时无滑差，可以获得恒定的速度比，使得传动过程精准、平稳。总体而言，可以提高换靶过程的定位精度和平稳性，保证换靶装置100具有缓冲、减振能力，可以减少换靶过程中的机械振动、误差积累、反应时间，并且不需要其他辅助设备，有利于离子源的小型化设计。
[0016]同步带24具有齿形结构，带轮20也具有齿形结构，同步带24的齿形结构与带轮20的齿形结构配合，从而同步带24运动，带动带轮20转动。电机26的转轴可以形成齿形结构，用于与同步带24的齿形结构配合，从而电机26的转轴转动，带动同步带24运动。或者，电机26的转轴可以与另一带轮连接，该另一带轮再与同步带24配合，电机26驱动该另一带轮转动，该另一带轮带动同步带24运动。带轮20与靶盘10通过连接轴22连接，从而靶盘10可以跟随带轮20旋转。
[0017]在一些实施例中，电机26为伺服电机，从而可以进一步提高控制精度并提高换靶效率。
[0018]具体地，伺服电机配置有编码器，并由控制器控制。编码器可以检测出伺服电机的旋转位置经将检测到的信息反馈给控制器，控制器可以根据编码器检测到的信息来控制伺服电机的旋转位置，从而能够基于闭环控制来调整位置偏差，实现高精度定位。
[0019]伺服电机的转动量通过脉冲信号进行控制。可以对靶盘10上的多个靶位进行编码设置，每个靶位具有相应的靶号，每个靶号与相应的脉冲数对应，通过向伺服电机发送对应的脉冲数，使得伺服电机驱动靶盘10旋转相应的角度，以将相应的靶位转动到工作位置。靶盘10上的靶位数量例如可以为48个。
[0020]通过这样的控制方式，只需选择对应的靶号，即可将相应的靶位直接转动至工作位置，换靶过程高效快捷。比较而言，现有技术中在进行换靶时，只能在相邻的靶位之间进行切换，换靶过程中需要多次按动按钮，较为耗费时间。
[0021]上述控制方式可以通过PLC控制器实现，由PLC控制器向伺服电机发送脉冲数。可以利用配备有触摸屏的控制箱来对伺服电机进行控制。可以借助计算机对伺服电机进行远程控制。
[0022]在本专利技术的实施例中，伺服电机的分辨率为0.04
°
/脉冲，从而可以对靶盘10的旋转进行细微调节，使得样品靶的对中性更好，提高样品靶的利用率和离子源的溅射效率。
[0023]在一些实施例中，换靶装置100还包括：固定部30，用于安装至离子源主体200；安装部40，与固定部30连接，带轮20设置在安装部40上，安装部40和靶盘10分别位于固定部30两侧；驱动部42，用于驱动安装部40相对于固定部30移动，使得带轮20带动靶盘10移动，以使靶盘10靠近或远离固定部30。
[0024]图3和图4示出了离子源主体200，离子源主体200包括离子源腔70，用于轰击样品靶的粒子束形成在离子源腔70内。在离子源进行工作时，靶盘10需要进入到离子源腔70内。结合图1至图4，固定部30用于安装至离子源主体200，位于固定部30一侧的靶盘10进入离子源主体200内部，位于固定部30另一侧的安装部40位于离子源主体200外部。带轮20、电机26均可设置在安装部40上，从而也位于离子源主体200外部。固定部30可以通过螺纹紧固件与离子源主体200连接，并可以借助密封圈来实现固定部30与离子源主体200连接处的密封性。安装部40可以为法兰。
[0025]在驱动部42的驱动作用下，靶盘10能够移动以靠近或远离固定部30，使得靶盘10可以伸入离子源腔70内以便接受粒子束的轰击，或者从离子源腔70退出以便进行靶盘10的更换或者靶盘10上样品靶的更换。当靶盘10移动以靠近固定部30时，靶盘10远离离子源腔70，可以从离子源腔70退出；当靶盘10移动以远离固定部30时，靶盘10靠近离子源腔70，可以伸入离子源腔70内。
[0026]驱动部42用于驱动安装部40移动，相应地，设置在安装部40上的带轮20将跟随安装部40一起移动。由于带轮本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于离子源的换靶装置，其特征在于，包括：靶盘，所述靶盘沿周向设有多个靶位；带轮、连接轴，所述带轮通过所述连接轴与所述靶盘连接；同步带，与所述带轮配合；电机，设置为驱动所述同步带运动，进而使得所述带轮带动所述靶盘旋转。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机为伺服电机，所述伺服电机的分辨率为0.04
°
/脉冲。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：固定部，用于安装至离子源主体；安装部，与所述固定部连接，所述带轮设置在所述安装部上，所述安装部和所述靶盘分别位于所述固定部两侧；驱动部，用于驱动所述安装部相对于所述固定部移动，使得所述带轮带动所述靶盘移动，以使所述靶盘靠近或远离所述固定部。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：波纹管，所述波纹管与所述靶盘位于所述固定部的同一侧，所述波纹管一端与所述固定部连接，所述连接轴穿过所述波纹管的管腔；旋转密封件，设置在所述连接轴与所述波纹管的管壁之间。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述固定部具有腔室，所述波纹管的一端连接到所述腔室内。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述旋转密封件...
【专利技术属性】
技术研发人员：李康宁，游曲波，包轶文，何明，赵庆章，胡畔，张文慧，邵斌，阚朝新，胡跃明，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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