[发明专利]一种多功能离子源

权利要求书

1.一种多功能离子源，其特征在于，包括：

    弧室腔体（1），用于导入工艺气体并生成等离子体；

阳极筒（2），安装在弧室腔体（1）内，且与所述弧室腔体（1）绝缘；

热阴极（3），为U型结构，所述U型结构的未开口端设置在所述阳极筒（2）内，所述U型结构的开口端两侧依次穿过所述阳极筒（2）和所述弧室腔体（1）一侧，且与所述阳极筒（2）、弧室腔体（1）绝缘；

反射极（5），与所述热阴极（3）位置相对，所述反射极（5）一端设置在所述阳极筒（2）内，另一端依次穿过所述阳极筒（2）和所述弧室腔体（1）另一侧，且所述反射极（5）与所述阳极筒（2）、弧室腔体（1）绝缘；

金属样品（4），位于所述阳极筒（2）下方，且与所述弧室腔体（1）底部连接；

源磁场（6），设置在所述弧室腔体（1）外部两侧，且所述源磁场（6）的磁力线与所述热阴极（3）、反射极（5）中点之间的连线位于同一直线上；

所述阳极筒（2）与阳极电源（304）的正端、弧压电源（302）的正端电连接，所述热阴极（3）U型结构的开口端两侧分别与热阴极电源（301）的正端和负端电连接；所述阴极电源（301）负端与所述反射极（5）电连接；所述弧室腔体（1）、所述阳极电源（304）的负端均接地；所述热阴极电源（301）正端与所述弧压电源（302）负端串联；或者，所述阳极筒（2）与所述弧压电源（302）的正端电连接，所述弧压电源（302）的负端与热阴极电源（301）的正端连接；所述热阴极电源（301）的负端与所述反射极（5）电连接；所述弧室腔体（1）、弧压电源（302）负端均接地；

或者：

所述热阴极（3）与所述弧室腔体（1）、阳极筒（2）之间设有阴极（7）；所述阳极筒（2）与阳极电源（304）的正端、弧压电源（302）的正端电连接，所述热阴极（3）U型结构的开口端两侧分别与热阴极电源（301）的正端和负端电连接；所述阴极（7）一端与所述反射极（5）电连接；所述热阴极电源（301）与所述弧压电源（302）之间接有偏置电源（303）；所述阴极（7）另一端接入所述偏置电源（303）正端与所述弧压电源（302）负端之间；所述弧室腔体（1）、所述阳极电源（304）的负端均接地；所述热阴极电源（301）正端与所述偏置电源（303）负端串联；或者，所述阳极筒（2）与所述弧压电源（302）的正端电连接，所述弧压电源（302）的负端与热阴极电源（301）的正端连接；所述热阴极（3）U型结构的开口端两侧分别与所述热阴极电源（301）的正端和负端电连接；所述偏置电源（303）的负端与所述反射极（5）电连接；所述热阴极电源（301）与弧压电源（302）之间接有偏置电源（303,），所述阴极（7）一端接入所述偏置电源（303）正端与所述弧压电源（302）负端之间；所述弧室腔体（1）、阳极电源（304）负端均接地。

2.根据权利要求1所述的多功能离子源，其特征在于，所述弧室腔体（1）包括弧室引出板(111)和弧室底板（115）；所述弧室引出板(111)下表面、所述弧室底板（115）上表面四个侧边分别与第一弧室侧板 (112)、热阴极端侧板(113)、第二弧室侧板（114）、反射极端侧板(116)连接，且所述热阴极端侧板(113) 、反射极端侧板(116)位置相对。

3.根据权利要求2所述的多功能离子源，其特征在于，所述弧室引出板(111)上开设有引出孔（101），所述引出孔（101）与所述金属样品（4）位置相对。

4.根据权利要求3所述的多功能离子源，其特征在于，所述弧室底板（115）上开设有送气孔（102）。

5.根据权利要求4所述的多功能离子源，其特征在于，所述弧室底板（115）下表面两侧分别与左支撑板（11）、右支撑板（14）连接。

6.根据权利要求1～5之一所述的多功能离子源，其特征在于，所述热阴极（3）、反射极（5）与所述阳极筒（2）、弧室腔体（1）之间均设有空隙。