一种射频离子源.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103269557A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103269557103269557A(43)申请公布日2013.08.28(21)申请号201310156196.9(22)申请日2013.04.28(71)申请人大连民族学院地址116600辽宁省大连市金州新区辽河西路18号(72)发明人刘东平杨德明范红玉(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人赵淑梅李馨(51)Int.Cl.H05H1/30(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图1页附图1页(54)发明名称一种射频离子源(57)摘要本发明涉及一种射频离子源，属于等离子体应用技术领域，所述射频离子源包括石英管、缠绕在石英管外壁上的铜管和用于屏蔽射频电场的屏蔽罩，所述石英管和缠绕在石英管外壁上的铜管置于屏蔽罩内，所述石英管上端设有进气口，石英管下端设有离子喷射口，所述铜管两端与射频电源两端连接，所述屏蔽罩底部中心位置设有用于通过等离子体的通孔，本发明有益效果为屏蔽罩把射频电场与腔体隔绝，阻止腔体放电现象。CN103269557ACN10326957ACN103269557A权利要求书1/1页1.一种射频离子源，其特征在于：所述射频离子源包括石英管（1）、缠绕在石英管（1）外壁上的铜管（2）和用于屏蔽射频电场的屏蔽罩（3），所述石英管（1）和缠绕在石英管（1）外壁上的铜管（2）置于屏蔽罩（3）内，所述石英管（1）上端设有进气口（11），石英管（1）下端设有离子喷射口（12），所述铜管（2）两端与射频电源两端连接，所述屏蔽罩（3）底部中心位置设有用于通过等离子体的通孔（31）。2.根据权利要求1所述的射频离子源，其特征在于：所述进气口（11）设有用于控制气体流量的流量计。3.根据权利要求1所述的射频离子源，其特征在于：所述石英管（1）内设有用于放电时测量石英管内压强的热偶真空计。4.根据权利要求1所述的射频离子源，其特征在于：所述铜管（2）一端设有进水口，另一端设有出水口。5.根据权利要求1所述的射频离子源，其特征在于：所述通孔（31）位于离子喷射口（12）的正下方。6.根据权利要求1所述的射频离子源，其特征在于：所述通孔（31）与离子喷射口（12）直径相同。7.一种射频离子源的应用，其特征在于：将权利要求1所述的射频离子源应用于等离子体辐照平台。2CN103269557A说明书1/2页一种射频离子源技术领域[0001]本发明涉及一种射频离子源，属于等离子体应用技术领域。背景技术[0002]近几十年来，随着人类社会的飞速发展，对能源的需求也在日益增加，然而可利用能源却越来越少，可控核聚变的实现成为当今世界的研究热点，可控核聚变有两大难题：稳态等离子体问题和反应堆关键材料问题。目前世界上有多个研究小组在开展这方面的研究工作，然而对低温等离子体模拟辐照聚变堆第一壁材料，以及第一壁材料辐照损伤机理等方面却少有研究。这类能够实现模拟聚变堆辐照的装置在国内外也比较少见，装置的用途和搭建手段也各不相同。装置的心脏部分—离子源的设计变的极为重要，高频的射频电场会影响其他设备的正常工作，从而使辐照装置无法正常运行。[0003]大多数离子源都是镶嵌在腔体中，射频线圈暴露在大气中，这样可以防止腔体放电，但高频的射频电场却影响着其他设备，如质量流量显示仪，偏压电源等，射频电场使质量流量仪的示数不断变化，气体流量随示数变化而变化，从而导致放电不稳定，辐照到样品表面的离子数也不断变化，使注入剂量的计算变得复杂不精确；同时射频还会对人产生影响，危害操作人员的健康；即使在离子源外加屏蔽罩，但由于离子源需要有进气，真空测量等线路，屏蔽效果也会相对较差，还是会有干扰存在。发明内容[0004]本发明通过将射频离子源密封在腔体内，利用腔体屏蔽射频电场，解决了射频离子源的射频电场对其他设备的影响以及其屏蔽问题，同时解决了腔体放电问题。[0005]本发明提供了一种射频离子源，所述射频离子源包括石英管、缠绕在石英管外壁上的铜管和用于屏蔽射频电场的屏蔽罩，所述石英管和缠绕在石英管外壁上的铜管置于屏蔽罩内，所述石英管上端设有进气口，石英管下端设有离子喷射口，所述铜管两端与射频电源两端连接，所述屏蔽罩底部中心位置设有用于通过等离子体的通孔。[0006]本发明所述石英管设有进气口的一端与腔体通过法兰密封连接，石英管另一端中心设有离子喷射口，离子喷射口的直径可以根据材料辐照要求调整，石英管内设有热偶真空计，热偶真空计量程为0.1～1000Pa，所述铜管两端连接射频电源两端，射频电源功率峰值调节范围为0～600W，反馈功率调节范围为0～200W。[0007]本发明所述进气口优选为设有用于控制气体流量的流量