一种具有清洁功能的离子源制造技术

技术编号:40370646 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-20 22:14
本技术提供的具有清洁功能的离子源,包括:真空腔、离子源腔、推斥极、透镜组和清洁组件,通过使清洁组件包括与离子源腔相连通的清洁通道、设置在清洁通道内远离离子源腔一侧的等离子电极,以及与清洁通道旁通的载气通道,在清洁组件工作时,无需拆解离子源,只需通过等离子电极将载气通道送入的气体电离,形成等离子体,再利用压差使等离子体沿清洁通道进入离子源腔,即可在推斥极与透镜之间电场的作用下轰击推斥面和/或透镜表面,去除粘黏的有机污染物,实现清洁。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于离子源,具体涉及一种具有清洁功能的离子源


技术介绍

1、离子源(英文名称:ion source)是使中性原子或分子电离,并从中引出离子束流的装置。它是各种类型的离子加速器、质谱仪、电磁同位素分离器、离子注入机、离子束刻蚀装置、离子推进器以及受控聚变装置中的中性束注入器等设备的不可缺少的部件。

2、气体放电、电子束对气体原子(或分子)的碰撞,带电粒子束使工作物质溅射以及表面电离过程都能产生离子,并被引出成束。根据不同的使用条件和用途,已研制出多种类型的离子源。使用较广泛的有弧放电离子源、pig离子源、双等离子体离子源和双彭源这些源都是以气体放电过程为基础的,常被笼统地称为弧源。高频离子源则是由气体中的高频放电来产生离子的,也有广泛的用途。新型重离子源的出现,使重离子的电荷态显著提高,其中较成熟的有电子回旋共振离子源(ecr)和电子束离子源(ebis)。负离子源性能较好的有转荷型和溅射型两种。在一定条件下,基于气体放电过程的各种离子源,都能提供一定的负离子束流。

3、质谱仪在使用过程中,少数离子容易残留在离子源电极上,长期运行后,会堆积在离子源电极表面形成一层绝缘层,影响电极产生的电场,进而影响离子的正常分离,影响质谱仪的灵敏度和分辨率。因此,需要对离子源进行定期清洁,常见的清洁方式是将真空腔室的负压卸掉,然后将离子源电极取出进行清洁,这种方式虽然能够获得较好的清洁效果,但是操作复杂、耗时长、效率低,正如中国专利cn213792968u
技术介绍
记载的那样。

4、为解决这一问题,市场上出现了通过uv光照射对离子源电极进行清洁的技术方案,如中国专利cn107107127a就公开了这类清洁离子源的方法,该方法利用具有一定能量密度的uv光照射解吸的方式去除沉积在电极上的污染物材料,虽然无需拆解离子源,但其清洁效果受能量密度(uv波长)的影响大,且照射时,uv光在电场作用下并不能实现进一步的加速,无法进一步提升能量密度,对电极表面厚度较厚的绝缘层的去除效果不佳。


技术实现思路

1、本技术的目的是为了克服现有技术的缺点,提供一种无需拆解即可进行清洁的具有清洁功能的离子源。

2、为达到上述目的,本技术采用的技术方案是,具有清洁功能的离子源,包括:

3、真空腔,所述真空腔呈圆柱形,所述真空腔由第一围板围成,所述真空腔的一端部与第一压力室连通,所述真空腔的另一端部与第二压力室连通,所述第一压力室的压力大于所述第二压力室;

4、离子源腔,所述离子源腔设置在所述真空腔内,所述离子源腔呈圆柱形并与所述真空腔同轴,所述离子源腔由第二围板围成,所述第二围板的外壁与所述第一围板的内壁之间通过支撑座相连接,所述第二围板上开设有用于电子进入的电子入射孔,以及用于样品气体进入的进样孔,所述电子入射孔的轴心线的延长线与所述进样孔的轴心线的延长线垂直相交;

5、推斥极,所述推斥极设置在所述真空腔内并靠近所述第一压力室,所述推斥极的一部分位于所述离子源腔内形成推斥面;

6、透镜组,所述透镜组设置在所述离子源腔内并位于所述离子源腔靠近所述第二压力室的端部,所述透镜组包括多个相间隔设置的透镜,所述透镜上施加的电压方向与所述推斥极相反;

7、清洁组件;所述清洁组件包括与所述离子源腔相连通的清洁通道、设置在所述清洁通道内远离所述离子源腔一侧的等离子电极,以及与所述清洁通道旁通的载气通道,在所述清洁组件工作时,所述等离子电极将所述载气通道送入所述清洁通道的气体电离,形成等离子体,所述等离子体在压差作用下沿所述清洁通道进入所述离子源腔,在所述推斥极与所述透镜之间电场的作用下轰击所述推斥面和/或透镜表面和/或离子源腔内壁,去除粘黏的有机污染物,实现清洁。

8、优选地,所述清洁组件设置在所述支撑座内。

9、优选地,所述清洁通道倾斜设置,所述清洁通道与所述离子源腔的连通口朝向所述透镜组。

10、进一步优选地,所述清洁通道的轴心线与所述离子源腔的轴心线之间的夹角为30°~60°。

11、优选地,所述清洁通道靠近所述离子源腔的端部在向所述离子源腔延伸的过程中逐渐内缩,形成入口大出口小的喷射口,以提升所述等离子体进入所述离子源腔的速度。

12、优选地,所述清洁组件还包括与所述清洁通道旁通的压力调节通道,所述压力调节通道用于调节所述清洁通道内的气压。

13、进一步优选地,所述压力调节通道位于所述载气通道靠近所述离子源腔的一侧。

14、优选地,所述载气通道送入所述清洁通道的气体为氩气、氦气、氮气中的任意一种。

15、优选地,所述推斥极上施加有第一交流电;或者,

16、所述推斥极上施加有第一交流电,且所述透镜上施加有第二交流电,其中,所述第一交流电的方向与所述第二交流电的频率相同、相位相反。

17、优选地,所述清洁通道与所述离子源腔的连通口位于所述电子入射孔的正下方。

18、由于上述技术方案运用,本技术与现有技术相比具有下列优点:本技术提供的具有清洁功能的离子源,包括:真空腔、离子源腔、推斥极、透镜组和清洁组件,通过使清洁组件包括与离子源腔相连通的清洁通道、设置在清洁通道内远离离子源腔一侧的等离子电极,以及与清洁通道旁通的载气通道,在清洁组件工作时,无需拆解离子源,只需通过等离子电极将载气通道送入的气体电离,形成等离子体,再利用压差使等离子体沿清洁通道进入离子源腔,即可在推斥极与透镜之间电场的作用下轰击推斥面和/或透镜表面,去除粘黏的有机污染物,实现清洁。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有清洁功能的离子源,包括:

2.根据权利要求1所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述清洁组件设置在所述支撑座内。

3.根据权利要求1所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述清洁通道倾斜设置,所述清洁通道与所述离子源腔的连通口朝向所述透镜组。

4.根据权利要求3所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述清洁通道的轴心线与所述离子源腔的轴心线之间的夹角为30°~60°。

5.根据权利要求1所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述清洁通道靠近所述离子源腔的端部在向所述离子源腔延伸的过程中逐渐内缩。

6.根据权利要求1所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述清洁组件还包括与所述清洁通道旁通的压力调节通道,所述压力调节通道用于调节所述清洁通道内的气压。

7.根据权利要求6所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述压力调节通道位于所述载气通道靠近所述离子源腔的一侧。

8.根据权利要求1所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述载气通道送入所述清洁通道的气体为氩气、氦气、氮气中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述推斥极上施加有交流电;或者,

10.根据权利要求1所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述清洁通道与所述离子源腔的连通口位于所述电子入射孔的正下方。

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【技术特征摘要】

1.一种具有清洁功能的离子源,包括:

2.根据权利要求1所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述清洁组件设置在所述支撑座内。

3.根据权利要求1所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述清洁通道倾斜设置,所述清洁通道与所述离子源腔的连通口朝向所述透镜组。

4.根据权利要求3所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述清洁通道的轴心线与所述离子源腔的轴心线之间的夹角为30°~60°。

5.根据权利要求1所述的具有清洁功能的离子源,其特征在于:所述清洁通道靠近所述离子源腔的端部在向所述离子源腔延伸的过程中逐渐内缩。

6.根据权利要求1所述的具有清洁功能的离...

【专利技术属性】
技术研发人员:张小华朱敏杰查卓越
申请(专利权)人:安益谱苏州医疗科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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