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专利号: 2020110150867
申请人: 桂林理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种微秒级真空弧离子源能谱分析仪装置,其特征在于,包括一个金属外壳(1),所述金属外壳(1)的顶部有一正方形开口(10),底部有一开口朝向顶部的凹形底部固定筒(7),凹形底部固定筒(7)的开口处设置有圆环状的压环(6);所述金属外壳(1)的内部由顶部开口(10)一侧向内依次设置有引出电极(2)、三个栅网(4)、收集极(9),以及将引出电极(2)、栅网(4)、收集极(9)隔开并固定的多片圆盘形绝缘限位板(3),所述多片圆盘形绝缘限位板(3)之间形成腔体;所述正方形开口(10)用于放置真空弧离子源,测量时去除掉真空弧离子源的引出极,并放置引出电极(2)在正方形开口(10)区域;所述圆盘形绝缘限位板(3)中部与边缘部位形成阶梯状结构,形成一个相互嵌入的凸体/凹体结构,在凸体/凹体位置设置有三个栅网(4)、收集极(9)。

2.根据权利要求1所述的一种微秒级真空弧离子源能谱分析仪装置,其特征在于,所述底部固定筒(7)为外侧带螺纹的圆筒状结构,通过螺纹拧紧固定到金属外壳(1)上;所述底部固定筒(7)的底部一侧的中心位置有通孔(11),所述通孔(11)突出至金属外壳(1)外部。

3.根据权利要求1所述的一种微秒级真空弧离子源能谱分析仪装置,其特征在于,所述引出电极(2)的中心位置有一个锥形开口(12),顶部开口(10)与引出电极(2)形成等离子体扩散区,在引出电极(2)中心的锥形开口(12)形成离子流发射面。

4.根据权利要求1所述的一种微秒级真空弧离子源能谱分析仪装置,其特征在于,所述金属外壳(1)的顶部开口(10)的内侧剖面为阶梯状结构,引出电极(2)和金属外壳(1)的顶部开口(10)之间设置有一片绝缘限位板(3)。

5.根据权利要求1所述的一种微秒级真空弧离子源能谱分析仪装置,其特征在于,所述多片绝缘限位板(3)的剖面为阶梯状结构;多片绝缘限位板(3)均打有四个通孔,对应的通孔之间对齐,通孔内固定有固定螺钉(8),多片绝缘限位板(3)通过固定螺钉(8)固定为一个整体。

6.根据权利要求1所述的一种微秒级真空弧离子源能谱分析仪装置,其特征在于,所述收集极(9)的外侧两端设置有馈电螺钉(5)。

7.根据权利要求1所述的一种微秒级真空弧离子源能谱分析仪装置,其特征在于,所述金属外壳(1)的形状呈圆筒状。

8.根据权利要求1所述的一种微秒级真空弧离子源能谱分析仪装置,其特征在于,所述开口(10)的形状为正方形。

9.根据权利要求1所述的一种微秒级真空弧离子源能谱分析仪装置,其特征在于,所述栅网(4)的个数为三个。

10.一种根据权利要求1‑9任意一项所述的微秒级真空弧离子源能谱分析仪装置的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:将整个微秒级真空弧离子源能谱分析仪装置放置于真空腔内部;

S2:在顶部正方形开口(10)的中空结构内放置直径为φ=20mm的真空弧离子源;

S3:金属外壳(1)整体接地;

S4:测试:中间三个栅网(4)连接直流电源,直流电源的电压幅值调节范围为0~80V;收集极(9)连接示波器;去除真空弧离子源自身的引出极,使真空弧离子源放电产生的等离子体扩散到引出电极(2)位置,在引出电极(2)中心的锥形开口(12)处形成发射面再获得离子流,产生的离子流分别通过三个栅网(4),最后到达收集极(9)并被收集;通过测量栅网(4)偏压与收集极(9)电流的函数关系,进而换算获得离子流的能谱。