[实用新型]一种新型离子束复合处理系统

说明书

本实用新型涉及离子束材料表面改性技术领域，特别涉及一种新型离子束复合处理系统。

常用的表面改性技术包括离子注入技术和磁控溅射技术。离子注入技术虽然能够获得较好的注入效果，但是注入层很薄，为了克服改性薄层的缺点，也侧重于提高注入能量，常规的I²和PI³注入法能量最多为100kev以上，由于注入层薄，设备十分昂贵，X射线防护复杂，所以离子注入法的使用受到限制。磁控溅射技术可以制备具有各种性能的薄膜，如各种硬质膜、超硬膜，以及具有各种光学特性的薄膜。但磁控溅射技术存在附着力差、结合力不强的缺点。

因此，迫切需要一种新型的离子束复合处理系统，以克服离子注入技术和磁控溅射技术所存在的缺陷。

为此，本实用新型提出一种新型离子束复合处理系统，可充分地消除由于现有技术的限制和缺陷导致的一个或多个问题。

本实用新型另外的优点、目的和特性，一部分将在下面的说明书中得到阐明，而另一部分对于本领域的普通技术人员通过对下面的说明的考察将是明显的或从本实用新型的实施中学到。通过在文字的说明书和权利要求书及附图中特别地指出的结构可实现和获得本实用新型目的和优点。

本实用新型提供了一种离子束复合处理系统，其特征在于，所述离子束复合处理系统包括：真空室、混合离子束注入装置、磁控溅射靶和离子溅射源；其中，所述混合离子束注入装置位于所述真空室的上方，所述真空室的内部设有工件台，所述工件台位于所述混合离子束注入装置的下方，工件位于所述工件台上；所述磁控溅射靶位于所述混合离子束注入装置的右下侧，所述离子溅射源位于所述磁控溅射靶的右下侧；所述混合离子束注入装置由放电室和离子束线源引出系统组成，所述放电室内设有多个热电子发射器。

优选的，所述离子束线源引出系统为大面积多孔栅三电极加减速系统。

优选的，所述离子束线源引出系统的间隙为4‑16毫米。

优选的，所述真空室连接用于抽取真空的机械泵。

本实用新型结合了磁控溅射和离子注入技术，具有气体离子注入、金属离子注入、离子复合注入的功能，适合于金属材料、光学膜、电导膜、半导体材料等表面改性，具有较高的实用价值。

图1为根据本实用新型实施例的、新型离子束复合处理系统的结构示意图。

图1为根据本实用新型实施例的、新型离子束复合处理系统的结构示意图。

下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。

如图1所示，本实用新型所提供的新型离子束复合处理系统包括：真空室1、混合离子束注入装置4、磁控溅射靶6和离子溅射源5；其中，所述混合离子束注入装置4位于所述真空室1的上方，所述真空室1的内部设有工件台2，所述工件台2位于所述混合离子束注入装置4的下方，工件3位于所述工件台2上；所述磁控溅射靶6位于所述混合离子束注入装置4的右下侧，所述离子溅射源5位于所述磁控溅射靶6的右下侧。

为了简单起见，附图1中没有详细示出所述混合离子束注入装置4的具体结构。根据本实用新型的一个优选实施例，所述混合离子束注入装置4由放电室和离子束线源引出系统组成，所述放电室内设有多个热电子发射器，所述离子束线源引出系统为大面积多孔栅三电极加减速系统。

本实用新型的混合离子束注入装置4可产生气体离子束和金属离子束。向混合离子束注入装置4中通入气体，离子化后在离子束线源引出系统作用下，引出气体离子束进行气体离子注入。当接通导电固体阴极（如纯金属、石墨碳）的触发电源，形成真空弧，产生的固体蒸汽离化后，在离子束线源引出系统作用下，引出金属离子束。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述离子束线源引出系统的间隙为4‑16毫米。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述真空室1连接用于抽取真空的机械泵。

在变更金属离子束时，可形成不同成分组成的金属离子增强沉积膜，如，铝离子膜，铜铝合金膜等。

在变更气体及金属离子束种类、注入顺序时，能够形成多层复合沉积膜、如碳化钨/碳化钛等复合膜。

本实用新型结合了磁控溅射和离子注入技术，具有气体离子注入、金属离子注入、离子复合注入的功能，适合于金属材料、光学膜、电导膜、半导体材料等表面改性。

本实用新型可以广泛应用于宇航、石油化工、机械工程、电子工程等领域。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。