[发明专利]一种具有良好气密性和高可靠安装精度的离子源

说明书

本发明公开了一种具有良好气密性和高可靠安装精度的离子源，包括阳极筒本体，所述阳极筒本体安装在离子源支座的左端；所述阳极筒本体的内部安装有准直器本体；阴极杆，所述阴极杆安装在离子源支座上，且阴极杆的内侧设置有标准陶瓷垫片，并且标准陶瓷垫片的内侧设置有接线柱。该具有良好气密性和高可靠安装精度的离子源，离子源结构优化在阴极杆和阳极筒的安装精度以及安装的工作效率有所提升，大幅度减少了离子源安装的工作量，提高离子源安装的工作效率，且在离子源整体的气密性方面也有着大幅度的提升，减少了氢气的损失量；且该离子源支座结构环境接受度高，制作成本合适，经济性好。

技术领域

本发明涉及离子源相关技术领域，具体为一种具有良好气密性和高可靠安装精度的离子源。

背景技术

离子源用于在回旋加速器产生束流，堪称回旋加速器的心脏。离子源的性能指标包括束流强度、束流稳定性以及最佳工作气流等参数。其中，离子源最主要的性能指标为束流强度，且束流强度又会受到气密性以及阴极杆和阳极筒安装位置的影响。对于离子源的气密性与阴极杆和阳极筒的安装位置的研究是必不可少。

常用离子源安装方式为插入式，刚性离子源安装在位移平台上，利用位移平台的调节机构进行对离子源的精确定位，实现多维移动控制。

现有准直器为独立准直器，在准直器上开有准直孔，准直孔周围设置有环形溅射台，环形溅射台高度低于准直器基体上表面，环形溅射台周围还设置有高度高于准直器基体上表面的环形定位台阶，溅射台与准直孔基线重合，依靠定位台阶与支座定位安装。

离子源放电主要通过阳极筒的沉台孔结构，结合准直器与阴极配合的间隙结构，利用轴向的磁场使放电空间内的电子在径向上受到约束发生回旋运动，阴极与阳极之间的电场使电子在轴向上受到约束，在阴极与对阴极之间发生来回反射。而电子从阴极表面发射进入到放电区域后，良好的电磁场环境使电子在阴阳极组成的空间内往复震荡，高效的对空间内的氢气电离，电离形成的负氢离子在引出狭缝处受到外加电场的作用从阳极筒中被引出进入加速腔中进行加速。

插入式离子源虽然解决了内部空间限制，实现了复杂而精确的多维运动控制，在维护上也脱离了真空条件的限制，但是对离子源自身的安装精度要求更高。移动平台行程有限，离子源自身定位精度在一定程度上影响了束流强度。离子源内部准直器与阳极筒的定位依靠止口定位，在径向上无法定位，有转动的情况发生且接触面数增加对气密要求更高且较难实现。所以阴极、阳极与准直器三者的位置关系都缺少必要的约束。

对于传统的离子源结构而言，如图2所示,安装阴极杆3的结构往往是采用非标陶瓷垫片51进行安装，这样会导致阴极杆3的定位精度不高；离子源支座的外圆缺少限位功能，如果在安装阳极筒时，阳极筒与支座存在夹角，则需要依靠调节平台进行阳极筒位置修正，这样会大大增加离子源安装的工作量，影响离子源安装的工作效率和阳极筒的定位精度；离子源结构在密封性上存在止口，密封面则无法进行平磨，且粗糙度度不高，精度也不好把控，导致离子源的气密性不好，从而会增加氢气通入至阳极筒内部的损失量。

因此，我们提出一种具有良好气密性和高可靠安装精度的离子源，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好气密性和高可靠安装精度的离子源，以解决上述背景技术中提出的，阴极杆和阳极筒的安装精度不足，且离子源整体的气密性不好的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有良好气密性和高可靠安装精度的离子源，具有良好气密性和高可靠安装精度的离子源，其特征在于，包括：

阳极筒本体，所述阳极筒本体安装在离子源支座的左端；

所述阳极筒本体的内部安装有准直器本体；

阴极杆，所述阴极杆安装在离子源支座上，且阴极杆的内侧设置有标准陶瓷垫片，并且标准陶瓷垫片的内侧设置有接线柱。