[实用新型]可调制的射频离子源

说明书

本公开提供了一种可调制的射频离子源，其特征在于，包括：离子源，用于发射等离子体；真空调制装置，与所述离子源的输出端密封连接，包括：至少一个栅网，用于处理所述等离子体；至少一个真空电馈入件，与所述至少一个栅网连接，用于向所述至少一个栅网提供电压。

技术领域

本公开涉及等离子源领域，特别涉及一种可调制的射频离子源。

背景技术

真空等离子源广泛应用于生产和科研，例如，表面改性技术。表面改性技术是采用化学或物理的方式改变材料或工件表面的化学成分或组织结构以提高机械零件或材料性能的一类热处理技术。表面改性技术属于材料科学的前沿领域，利用该项技术可以在一些表面性能差和价格便宜的基材表面形成合金层，取代昂贵的整体合金，节约贵金属，从而大幅度降低成本。经过表面改性的零件能具有耐高温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射、导电、导磁等本身不具备的新特性。目前表面改性技术主要包括化学热处理(渗氮、渗碳、渗金属等)、表面涂层(低压等离子喷涂、物理气相沉积、化学气相沉积等)和非金属涂层技术等。

离子注入是将离子在真空环境下加速注入固体表面的改性方法。通过这种方法几乎可以注入任何种类的离子，离子注入的深度与离子的能量、种类以及基体状态等因素有关。离子注入通过在材料表面形成一层新的表面合金层来改变表面状态从而提高零件的可靠性，延长零件的使用寿命。但是离子注入得到的改性层非常薄，在医用机械等领域往往无法满足需求。

目前为了解决离子注入得到的改性层较薄的问题，一般采用磁控溅射镀膜方法，它是一种高速、低温镀膜方法。利用等离子体存在具有一定能量分布的电子，离子和中性粒子的特性，在与材料表面的撞击时会将自己的能量传递给材料表面的分子和原子，产生一系列的物理和化学反应，一些粒子还会注入到材料表面引起碰撞，散射，激发，重排，异构，缺陷、晶化及非晶化，从而改变材料的表面性能。磁控溅射镀膜方法的沉积速度快，基材升温低，对膜层的损伤小，且磁控溅射工艺制备的薄膜纯度高，致密性好，均匀性高，与基片的结合较好，通过改变工艺参数可以精确控制镀层的厚度和组成薄膜的颗粒大小。

磁控溅射镀膜方法中以离子源为核心，传统的离子源为了保持真空腔的密封环境离子源的安装往往极为复杂。另外，传统技术中的离子源在切换或控制不同等离子体进出时，需要停机操作，过程繁琐，且很有可能影响镀膜效果。

实用新型内容

本公开提供了一种可调制的射频离子源，其特征在于，包括：离子源，用于发射等离子体；真空调制装置，与离子源的输出端密封连接，包括：至少一个栅网，用于处理等离子体；至少一个真空电馈入件，与至少一个栅网连接，用于向至少一个栅网提供电压。

在一些实施例中，至少一个栅网可以包括第一栅网和第二栅网，第一栅网与第二栅网绝缘堆叠设置，至少一个真空电馈入件可以包括：第一真空电馈入件，与第一栅网连接，用于向第一栅网提供第一电压；第二真空电馈入件，与第二栅网连接，用于向第二栅网提供第二电压。

在一些实施例中，至少一个栅网还可以包括：至少一个附加栅网，与第一栅网、第二栅网绝缘堆叠设置；至少一个真空电馈入件还可以包括：至少一个附加真空电馈入件，与至少一个附加栅网连接，用于向至少一个栅网提供至少一个电压。

在一些实施例中，真空调制装置还包括：至少一个端子，每个端子与至少一个栅网中的一个电连接；和/或至少一个绝缘隔离垫，设置在至少一个栅网之间和/或至少一个栅网两侧。

在一些实施例中，真空调制装置还包括至少一个端子，每个端子分别与第一栅网、第二栅网、第三栅网以及附加栅网电连接，用于向第一栅网、第二栅网、第三栅网以及附加栅网导电。

在一些实施例中，栅网包括具有连接孔的至少一个径向凸起，用于与端子导电连接。

在一些实施例中，真空调制装置还包括：安装法兰，与离子源的输出端密封连接，至少一个栅网固定连接在安装法兰上。