[发明专利]一种带自动光阑的离子源系统及离子束加工系统

说明书

本发明公开了一带自动光阑的离子源系统及离子束加工系统，该加工系统包括带自动光阑的离子源系统，其特征在于，通过自动调节光阑大小并可完全闭合光阑，能改变离子束的大小，还能控制离子束的有无，因此在一次离子束加工结束后，无需打开真空腔，手动更换光阑，节约了成本，提高了稳定性。

技术领域

本发明涉及真空环境离子束修形加工技术领域，尤其涉及一种带光阑的离子源系统及离子束加工系统。

背景技术

离子束修形加工是一种对元件进行确定性加工的技术，具有高精度，高稳定性和非接触式加工的特点。其基本原理是在真空条件下通过低能离子轰击元件表面时的物理溅射效应实现材料的去除。当低能离子束以合适的驻留时间和运动路径扫过元件表面时，可以实现局部面形误差的精确修正。

为了获得不同形状大小的离子束，离子束的下游通常采用离子光阑进行离子束形状大小的控制。对于固定光阑的离子束加工设备，每次为了调整离子束形状大小，都需要使加工真空室破真空然后更换不同孔径的光阑，更换光阑后，再次重新抽真空。这大大增长了加工时间，降低了加工效率，甚至会引入污染。

本发明提供了一种自动光阑的离子源系统及离子束修形加工系统，用以解决现有离子束修形加工设备需要手动更换离子源用光阑，以及反复“破真空-抽真空”的问题。

发明内容

本发明提出的技术方案为：

一种离子束自动光阑，包括离子源和自动光阑，该自动光阑位于离子源发射出的离子束路径上并可自动调节光阑孔径，从而调节下游离子束的束径。

优选地，所述的自动光阑包括驱动控制单元及与其连接的传动小齿轮；传动齿轮与传动小齿轮相互啮合；传动齿轮盘面设置有平面矩形螺纹A，活动爪底面设置有与平面矩形螺纹A相互啮合的平面矩形螺纹B，活动爪与传动齿轮盘面的平面矩形螺纹相啮合；挡片沿圆周均匀对称分布并与活动爪连接；壳体约束活动爪沿径向滑动。

优选地，所述的自动光阑包括驱动控制单元及与之连接的传动小齿轮；传动齿轮与传动小齿轮相互啮合；旋转壳体与传动齿轮连接；光圈叶片其一端与固定环连接，另一端与旋转壳体7连接。

作为本发明的进一步改进：

优选地，自动光阑孔径可以调节至完全关闭，从而光阑可以控制离子束的有无。

优选地，该自动光阑安装在现有离子源上，组合成带自动光阑的离子源系统。

优选地，将带自动光阑的离子源系统安装在现有的离子束加工系统上，构成带自动光阑的离子束加工系统。

优选地，带自动光阑的离子束加工系统包括通过插板阀可相互连通或关闭的主真空室与副真空室；主真空室中设置有带自动光阑的离子源以及用于带动离子源运动的离子源运动系统；副真空室中设置有工件的加工工位以及驱动工位运动的工件运动系统。

优选地，带自动光阑的离子束加工系统的离子源运动系统包括由X向运动单元、Y向运动单元、Z向运动单元组成的直线运动系统和由A向转动单元和B向转动单元组成的转动系统，由离子源运动系统带动带自动光阑的离子源可以实现面对工件的空间五维运动，因此对各种高陡复杂面形的元件能进行高精确度加工。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明离子束自动光阑，通过离子源与自动光阑的多种连接方式，可自动调节光阑孔径，从而调节下游离子束的束径。

1、本发明自动光阑离子束修形加工系统，在加工时，直接在真空环境下设置光阑孔径，调整离子束束形，不必“破真空”手动更换离子源光阑，大大节约了成本。并且，待加工工件与离子源相对位置未发生改变，省去了重复定位的时间，提高了加工效率。