電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，包括陽極（1）、陰極（2）、觸發(fā)極（3）、陰極-觸發(fā)極絕緣件（4）、觸發(fā)電阻（5）以及連接在陰極（2）下端的陰極固定導(dǎo)電接頭（6），上述陽極（1）由中空圓筒狀的陽極支撐體（11）和連接在陽極支撐體（11）上端的環(huán)形陽極（12）構(gòu)成，上述觸發(fā)電阻（5）、觸發(fā)極（3）、陰極-觸發(fā)極絕緣件（4）和陰極（2）從外至內(nèi)依次設(shè)置在陽極支撐體（11）內(nèi)。本發(fā)明的觸發(fā)電阻內(nèi)置在真空弧離子源裝置內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、節(jié)省安裝空間，并且保證了電接觸和絕緣可靠性，并能有效改善分布參數(shù)。
【專利說明】電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及離子源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]離子源是產(chǎn)生離子的裝置，是離子注入、離子加速器等應(yīng)用最重要的部件之一。觸發(fā)真空弧離子源是一種對能實(shí)現(xiàn)更劇烈放電、更高流強(qiáng)和更充分電離的真空弧離子源形式。
[0003]目前產(chǎn)生真空弧的方式有高壓真空擊穿、高壓沿面放電、激光觸發(fā)、低壓起弧等，真空弧的觸發(fā)方式?jīng)Q定了離子源能否順利被觸發(fā)進(jìn)而工作，又決定了離子源裝置的工程實(shí)現(xiàn)難度和工作可靠性。目前一般多采用高壓沿面放電的觸發(fā)方式，但這種方式需要采用兩套功率源供電，一套給陰極-陽極供電，一套給觸發(fā)極供電，多出一路功率系統(tǒng)會增加離子源的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、體積重量和成本，或者功率源的復(fù)雜性。在體積等方面有嚴(yán)格限制的器件內(nèi)，有時不得不犧牲離子源的性能，從而放棄觸發(fā)離子源相比單獨(dú)放電離子源的性能優(yōu)勢。而采用觸發(fā)電阻觸發(fā)起弧只需要單路功率即主放電功率饋入就可以實(shí)現(xiàn)真空弧離子源的自動觸發(fā)和熄滅，能夠解決兩套功率系統(tǒng)引起的上述問題。電阻自觸發(fā)只需要一路功率饋入，通過觸發(fā)電阻控制觸發(fā)回路，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)電極與陰極之間的短脈沖放電，在陰極與陽極之間注入帶電粒子，隨后點(diǎn)燃陰極與陽極之間的主脈沖放電，觸發(fā)放電自動結(jié)束，實(shí)現(xiàn)離子源的觸發(fā)功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種觸發(fā)電阻內(nèi)置的電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高。
[0005]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，包括陽極、陰極、觸發(fā)極、陰極-觸發(fā)極絕緣件、觸發(fā)電阻以及連接在陰極下端的陰極固定導(dǎo)電接頭，其中，陽極由中空圓筒狀的陽極支撐體和連接在陽極支撐體上端的環(huán)形陽極構(gòu)成，觸發(fā)電阻、觸發(fā)極、陰極-觸發(fā)極絕緣件和陰極從外至內(nèi)依次設(shè)置在陽極支撐體內(nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)中，電阻觸發(fā)的離子源的觸發(fā)電阻外置在離子源裝置外部，其一般采用引線與離子源裝置連接，發(fā)明人在平常的工作和研究中發(fā)現(xiàn)，這種電阻外置的方式有很多不足，不僅需要觸發(fā)電阻額外的安裝空間，在離子源裝置的引線端尺寸相應(yīng)增大，增大整個裝置體積，并且外置電阻的絕緣可靠性和連接性都較差，以及影響觸發(fā)回路電參數(shù)等問題，因此發(fā)明人提出了本方案中的內(nèi)置電阻的離子源裝置，在該裝置中，發(fā)明人并不是直接將觸發(fā)電阻放置在離子源裝置內(nèi)部，而是巧妙地將電阻設(shè)置在觸發(fā)極和陽極之間，既進(jìn)行電阻觸發(fā)，又充當(dāng)觸發(fā)極和陽極之間的絕緣體，節(jié)省了整個裝置的空間，同時解決了上述外置電阻帶來的種種問題。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述陰極和陰極固定導(dǎo)電接頭設(shè)置在陽極的中心軸線上，上述陰極-觸發(fā)極絕緣件包覆在陰極和陰極固定導(dǎo)電接頭外，且陰極-觸發(fā)極絕緣件的上端面低于陰極的上端面；上述觸發(fā)極由包覆在陰極-觸發(fā)極絕緣件外的觸發(fā)極支撐體和連接在觸發(fā)極支撐體上端的環(huán)形觸發(fā)極構(gòu)成，環(huán)形觸發(fā)極下端面還與陰極-觸發(fā)極絕緣件上端面相連，且環(huán)形觸發(fā)極的內(nèi)圓周面與陰極之間設(shè)置有間隙；上述觸發(fā)電阻為中空圓柱體，其外壁與陽極支撐體的內(nèi)壁相連；觸發(fā)電阻的內(nèi)壁與觸發(fā)極的外壁相連。前述環(huán)形觸發(fā)極的內(nèi)圓周面與陰極之間的間隙即陰極和觸發(fā)極的放電區(qū)域，電壓加壓時首先在該間隙下方的陰極-觸發(fā)極絕緣件的上端面發(fā)生沿面擊穿，導(dǎo)通陰極和觸發(fā)極。本方案中，觸發(fā)電阻內(nèi)置在離子源裝置中，不需要在離子源裝置外多接出一個引線用于連接觸發(fā)電阻，降低引線端尺寸、節(jié)省安裝空間，增強(qiáng)可靠性，降低設(shè)計(jì)難度。觸發(fā)電阻本身具有在陽極和觸發(fā)極之間的絕緣作用，因此不必另外設(shè)置陽極和觸發(fā)極的絕緣件，減少了器件體積和重量，降低了整個離子源的復(fù)雜性，使得結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0007]進(jìn)一步,上述陰極-觸發(fā)極絕緣件由第一絕緣件和位于第一絕緣件下端的第二絕緣件構(gòu)成，第一絕緣件和第二絕緣件均呈中空圓柱狀，且內(nèi)徑相同、中心軸重合，第一絕緣件外徑小于第二絕緣件；上述觸發(fā)極支撐體的內(nèi)圓周面與第一絕緣件的外圓周面相連，上述環(huán)形觸發(fā)極連接在第一絕緣件上端；上述觸發(fā)電阻和觸發(fā)極支撐體的下端面均連接在第二絕緣件的上端面上。本方案中，陰極-觸發(fā)極絕緣件采用兩個外徑不同的絕緣件構(gòu)成，其第一絕緣件主要起絕緣作用，第二絕緣件主要是便于裝配設(shè)置，可以將觸發(fā)極和觸發(fā)電阻均連接在其上，便于所有部件均緊密配合，節(jié)省安裝空間，而且固定整個離子源裝置時只需要固定陽極和陰極-觸發(fā)極絕緣件即可。
[0008]進(jìn)一步，上述第二絕緣件的內(nèi)圓周面與陰極固定導(dǎo)電接頭相連，外圓周面連接在陽極支撐體的內(nèi)壁上。
[0009]進(jìn)一步，上述觸發(fā)電阻至上而下內(nèi)徑逐漸變大，上述觸發(fā)極支撐體和環(huán)形觸發(fā)極的外徑均自上而下逐漸變大，使得觸發(fā)電阻、觸發(fā)極在陰極-觸發(fā)極絕緣件和陽極上裝配更加容易，降低設(shè)計(jì)難度。
[0010]進(jìn)一步，上述觸發(fā)電阻的內(nèi)圓周面和外圓周面上均鍍有一層金屬膜，觸發(fā)電阻內(nèi)外兩個圓周面鍍金鍍層實(shí)現(xiàn)與陽極和觸發(fā)極之間的電連接，大大提高整個部件的可靠性，避免了外置電阻引線連接失效的問題，以及減小接觸電阻。
[0011]進(jìn)一步，上述觸發(fā)電阻為陶瓷電阻，以減小電阻材料放氣。
[0012]進(jìn)一步，上述觸發(fā)電阻的阻值不低于10歐姆，不高于500歐姆，且大于主弧電流導(dǎo)通時陰極與陽極之間的等效電阻，以保證離子源陰極-陽極放電電流在10安培-200安培之間。
[0013]綜上，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明采用電阻觸發(fā)，只需要單路功率即主放電功率饋入就可以實(shí)現(xiàn)真空弧離子源的自動觸發(fā)和熄滅，能夠解決兩套功率系統(tǒng)弓I起的體積大、成本高、結(jié)構(gòu)和控制復(fù)雜等問題，并且通過改變觸發(fā)電阻的電參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同的主放電特征。
[0014]2、不增大離子源引線端尺寸:由于真空弧離子源的某些適用場合對尺寸要求嚴(yán)格，無觸發(fā)的離子源只有一根高壓線，如果采用兩套電源或者外置電阻，必然會多出一根高壓引線，這樣會導(dǎo)致離子源引線端尺寸增大一倍左右，大大增加設(shè)計(jì)難度，降低可靠性，本發(fā)明采用內(nèi)置電阻，不需要通過連接引線連接到離子源外，離子源引線端不用增大體積，保證可靠性，降低設(shè)計(jì)難度。[0015]3、節(jié)省安裝空間、結(jié)構(gòu)緊湊:由于離子源全部為對地高壓，因此觸發(fā)電阻工作時和離子源的陰極、陽極電位相近也處于高壓，在離子源的安裝部件中再增加一個高壓器件，安裝結(jié)構(gòu)和高壓絕緣會使得整個部件體積增大一倍及以上，在某些應(yīng)用中，比如需要上天的器件，體積和重量有時是決定性因素，因此外置電阻的離子源無法適應(yīng)這些應(yīng)用，而本發(fā)明中不需要外置電阻的安裝空間，且將觸發(fā)電阻設(shè)置在陽極和觸發(fā)極之間，觸發(fā)電阻同時作為了陽極和觸發(fā)極之間的絕緣部件，即陽極和觸發(fā)極之間采用觸發(fā)電阻作為絕緣，避免了多出一個觸發(fā)電阻及配套結(jié)構(gòu)，降低了整個離子源的復(fù)雜性，減小了體積和重量，使得結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0016]4、提高電接觸可靠性:外置電阻由于采用引線等方式和離子源連接，在復(fù)雜使用環(huán)境下，如沖擊和高低溫，可能會引起引線連接失效，本發(fā)明中觸發(fā)電阻作為結(jié)構(gòu)件，采用可靠緊固結(jié)構(gòu)和離子源安裝成一體，并且采用表面鍍薄膜電極實(shí)現(xiàn)與陽極和觸發(fā)極之間的電連接，可以大大提高整個部件的可靠性。
[0017]5、提高絕緣可靠性:由于離子源在工作時，首先進(jìn)行觸發(fā)放電，觸發(fā)放電后，觸發(fā)極和陰極之間電位非常接近。此時，如果陽極和觸發(fā)極之間絕緣強(qiáng)度不夠(或者其他因素)，主弧放電會發(fā)生在觸發(fā)極和陽極之間，而不是陰極和陽極之間，導(dǎo)致離子源失效。而由于離子源內(nèi)空間非常有限(通常小于1cm)，很難采用增大絕緣沿面措施或者其他屏蔽措施，由于工作在有源條件下(放電產(chǎn)生的粒子會導(dǎo)致絕緣降低)，因此失效概率不能忽略。本發(fā)明中采用內(nèi)置的觸發(fā)電阻代替陽極-觸發(fā)極之間的絕緣，可以從兩個方面提高絕緣強(qiáng)度:觸發(fā)電阻可以傳導(dǎo)電流，從而避免絕緣材料表面的電荷累積，降低沿面擊穿概率；其次，觸發(fā)電阻和電極接觸的三相點(diǎn)(即金屬、真空和電阻的接觸點(diǎn))附近場強(qiáng)遠(yuǎn)小于絕緣材料和電極接觸的三相點(diǎn)場強(qiáng)，從而降低擊穿概率(場強(qiáng)越集中，越容易引起擊穿)。
[0018]6、改善分布參數(shù):分布參數(shù)是指結(jié)構(gòu)本身具有的電參數(shù)，如電阻，電感和電容:夕卜置電阻由于安裝、絕緣與引線，其分布電參數(shù)會影響觸發(fā)回路的等效電參數(shù)，從而影響觸發(fā)放電的時延等特征，影響離子源的主弧放電波形品質(zhì)，而本發(fā)明觸發(fā)電阻內(nèi)置，可以有效改善分布參數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的放電原理示意圖；
圖4是本發(fā)明的等效電路圖。
[0020]附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱:
1-陽極；11-陽極支撐體；12-環(huán)形陽極；2-陰極；3-觸發(fā)極；31-環(huán)形觸發(fā)極；32-觸發(fā)極支撐體；4-陰極-觸發(fā)極絕緣件；41-第一絕緣件；42-第一絕緣件；5-觸發(fā)電阻；6-陰極固定導(dǎo)電接頭；7-外接功率源。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。[0022]實(shí)施例1:
如圖1所示，電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，包括陽極1、陰極2、觸發(fā)極3、陰極-觸發(fā)極絕緣件4、觸發(fā)電阻5以及連接在陰極2下端的陰極固定導(dǎo)電接頭6，上述陽極I由中空圓筒狀的第一部分陽極11和連接在陽極支撐體11上端的環(huán)形陽極12構(gòu)成，上述觸發(fā)電阻
5、觸發(fā)極3、陰極-觸發(fā)極絕緣件4和陰極2從外至內(nèi)依次設(shè)置在陽極支撐體11內(nèi)，其中環(huán)形陽極12的外沿與陽極支撐體11上端相連，實(shí)際應(yīng)用中，環(huán)形陽極12的外沿與陽極支撐體11優(yōu)選采用相同的材料一體成型制造，陽極支撐體11也可以與陰極2進(jìn)行放電。陰極固定導(dǎo)電接頭6具有兩個作用:一是固定陰極2的作用，二是作為陰極2的引出桿，與外接功率源連接。
[0023]圖3是本實(shí)施例的放電原理示意圖，其中7為離子源的外接功率源即主放電功率源，其正極同時連接陽極I和觸發(fā)電阻5，負(fù)極連接陰極2，從而觸發(fā)極-陰極放電回路與陽極-陰極放電回路并聯(lián)。當(dāng)主放電功率饋入時，高電壓同時加載在觸發(fā)極3和陰極2形成的觸發(fā)間隙、陰極2和陽極I形成的主放電間隙上，由于觸發(fā)間隙擊穿閾值低，觸發(fā)極-陰極回路首先發(fā)生沿面放電，觸發(fā)放電產(chǎn)生的種子帶電粒子進(jìn)入陰極2和陽極I之間的真空間隙，觸發(fā)電阻5將維持陽極I和陰極2之間的高壓，在種子帶電粒子足夠時，陽極I與陰極2之間導(dǎo)通，觸發(fā)離子源主放電實(shí)現(xiàn)。觸發(fā)回路電阻值顯著大于主放電回路電阻，觸發(fā)放電熄滅。
[0024]圖4為本實(shí)施例的等效電路圖，其中，R、L、C分別為觸發(fā)電阻5的分布參數(shù)，Ca為陰極2、An為陽極1、T為觸發(fā)極，P為脈沖功率裝置。
[0025]本實(shí)施例中，觸發(fā)電阻5內(nèi)置在離子源裝置內(nèi)，該離子源裝置只需要主放電功率饋入，不需要額外功率饋入就可以實(shí)現(xiàn)觸發(fā)放電，也不需要額外的電阻元件和相應(yīng)的安裝結(jié)構(gòu)、并且通過改變觸發(fā)電阻的電參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同的主放電特征。同時觸發(fā)電阻5作為陽極I和觸發(fā)極3之間的絕緣支撐體，能夠有效優(yōu)化離子源的尺寸和分布參數(shù)，此外，觸發(fā)電阻5內(nèi)置還提高了裝置的絕緣可靠性和連接可靠性，避免了觸發(fā)電阻外置時連接引線帶來的各種問題。
[0026]實(shí)施例2:
如圖2所示，本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，上述陰極2和陰極固定導(dǎo)電接頭6均呈圓柱狀，其設(shè)置在陽極I的中心軸線上，上述陰極-觸發(fā)極絕緣件4包覆在陰極2和陰極固定導(dǎo)電接頭6外，且陰極-觸發(fā)極絕緣件4的上端面低于陰極2的上端面；
上述觸發(fā)極3由包覆在陰極-觸發(fā)極絕緣件4外的觸發(fā)極支撐體32和連接在觸發(fā)極支撐體32上端的環(huán)形觸發(fā)極31構(gòu)成，觸發(fā)極支撐體32和環(huán)形觸發(fā)極31也優(yōu)選采用相同的材料一體成型制造，環(huán)形觸發(fā)極31下端面還與陰極-觸發(fā)極絕緣件4上端面相連，且環(huán)形觸發(fā)極31的內(nèi)圓周面與陰極2之間設(shè)置有間隙；
上述觸發(fā)電阻5為中空圓柱體，其外壁與陽極支撐體11的內(nèi)壁相連；觸發(fā)電阻5的內(nèi)壁與觸發(fā)極3的外壁相連。
[0027]圖2中，A和B代表觸發(fā)電阻5的外、內(nèi)表面(即外壁和內(nèi)壁)，C為陰極-觸發(fā)極絕緣件4處于陰極2和觸發(fā)極3之間的上端面。
[0028]本實(shí)施例中，各部件緊密配合，便于裝配，且裝配后相對穩(wěn)定。
[0029]實(shí)施例3: 在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，陰極-觸發(fā)極絕緣件4由第一絕緣件41和位于第一絕緣件41下端的第二絕緣件42構(gòu)成，第一絕緣件41和第二絕緣件42均呈中空圓柱狀，且內(nèi)徑相同、中心軸重合，第一絕緣件41外徑小于第二絕緣件42 ;第一絕緣件41和第二絕緣件42優(yōu)選采用相同的材料一體成型制造，上述第一觸發(fā)極32的內(nèi)圓周面與第一絕緣件41的外圓周面相連，上述環(huán)形觸發(fā)極31連接在第一絕緣件41上端；上述觸發(fā)電阻5和觸發(fā)極3的下端面均連接在第二絕緣件42的上端面上。
[0030]本實(shí)施例中的第二絕緣件42的內(nèi)圓周面與陰極固定導(dǎo)電接頭6相連，外圓周面連接在陽極支撐體11的內(nèi)壁上。實(shí)際應(yīng)用中，第二絕緣件42的外圓周面也可以與陽極支撐體11的內(nèi)壁具有一定間隙。
[0031]實(shí)施例4:
在上述實(shí)施例基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，上述觸發(fā)電阻5至上而下內(nèi)徑逐漸變大,上述觸發(fā)極支撐體32的外徑均自上而下逐漸變大和環(huán)形觸發(fā)極31的外徑也自上而下逐漸變大。本實(shí)施例中觸發(fā)電阻5內(nèi)壁和觸發(fā)極3外壁采用錐形結(jié)構(gòu)，裝配時更加容易。裝配時，離子源裝置所有部件的裝配沿同一方向進(jìn)行，陰極固定導(dǎo)電接頭6與陰極-觸發(fā)極絕緣件4之間采用螺紋緊固，其余可以均采用緊配合方式，最后通過陽極I和陰極固定導(dǎo)電接頭6將整個離子源裝置固定在其他裝置上使用。實(shí)際應(yīng)用中，觸發(fā)電極3、陰極-觸發(fā)極絕緣件4、觸發(fā)電阻5之間具體尺寸參數(shù)針對不同的觸發(fā)電阻5電參數(shù)要求可以有微小調(diào)整。
[0032]實(shí)施例5:
在上述實(shí)施例基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，為減小接觸電阻，觸發(fā)電阻5的內(nèi)圓周面和外圓周面上均鍍有一層金屬膜，即在觸發(fā)電阻5與觸發(fā)極3、陽極I的接觸面均采用鍍膜設(shè)計(jì)，膜材料為常溫常壓下不易氧化、高電導(dǎo)率的金屬或合金，例如但不限于銀、銀銅合金等。
[0033]實(shí)施例6:
在上述實(shí)施例基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中的觸發(fā)電阻5的阻值不低于10歐姆，不高于500歐姆，且大于主弧電流導(dǎo)通時陰極與陽極之間的等效電阻。觸發(fā)電阻5采用無機(jī)材料制成的電阻，以減小材料放氣，本實(shí)施例中采用陶瓷電阻，實(shí)際應(yīng)用中，觸發(fā)電阻5也可以采用其他無機(jī)材料電阻，觸發(fā)電阻5的阻值根據(jù)材料成分不同而調(diào)整。
[0034]具體地，可以首先通過計(jì)算和測量得出絕緣電阻5的實(shí)際電參數(shù)，然后通過調(diào)整絕緣電阻5材料成分和徑向長度來控制其阻值R值和分布C、L值。
[0035]實(shí)際應(yīng)用中，可通過調(diào)整工作電流，對應(yīng)選擇不同電阻率的摻雜陶瓷電阻，保證在主放電間隙一定時，主放電起弧前在陽極-陰極之間(即觸發(fā)電阻5兩端)電壓值高于擊穿閾值，同時觸發(fā)放電沿面產(chǎn)生的種子粒子充分使得陰極-陽極擊穿閾值降低。對于不同主放電間隙和不同工作參數(shù)要求，電阻范圍一般在10歐姆-500歐姆，主放電電流在10安培-200安培。
[0036]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，包括陽極(I)、陰極(2)、觸發(fā)極(3)、陰極-觸發(fā)極絕緣件(4)、觸發(fā)電阻(5)以及連接在陰極(2)下端的陰極固定導(dǎo)電接頭(6)，其特征在于，所述陽極(I)由中空圓筒狀的陽極支撐體(11)和連接在陽極支撐體(11)上端的環(huán)形陽極(12)構(gòu)成，所述觸發(fā)電阻(5)、觸發(fā)極(3)、陰極-觸發(fā)極絕緣件(4)和陰極(2)從外至內(nèi)依次設(shè)置在陽極支撐體(11)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，其特征在于，所述陰極(2)和陰極固定導(dǎo)電接頭(6)設(shè)置在陽極(I)的中心軸線上，所述陰極-觸發(fā)極絕緣件(4)包覆在陰極(2)和陰極固定導(dǎo)電接頭(6)外，且陰極-觸發(fā)極絕緣件(4)的上端面低于陰極(2)的上端面；所述觸發(fā)極(3)由包覆在陰極-觸發(fā)極絕緣件(4)外的觸發(fā)極支撐體(32)和連接在觸發(fā)極支撐體(32)上端的環(huán)形觸發(fā)極(31)構(gòu)成，環(huán)形觸發(fā)極(31)下端面還與陰極-觸發(fā)極絕緣件(4)上端面相連，且環(huán)形觸發(fā)極(31)的內(nèi)圓周面與陰極(2)之間設(shè)置有間隙； 所述觸發(fā)電阻(5)為中空圓柱體，其外壁與陽極支撐體(11)的內(nèi)壁相連；觸發(fā)電阻(5)的內(nèi)壁與觸發(fā)極(3)的外壁相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，其特征在于，所述陰極-觸發(fā)極絕緣件(4)由第一絕緣件(41)和位于第一絕緣件(41)下端的第二絕緣件(42)構(gòu)成，第一絕緣件(41)和第二絕緣件(42)均呈中空圓柱狀，且內(nèi)徑相同、中心軸重合，第一絕緣件(41)外徑小于第二絕緣件(42);所述觸發(fā)極支撐體(32)的內(nèi)圓周面與第一絕緣件(41)的外圓周面相連，所述環(huán)形觸發(fā)極(31)連接在第一絕緣件(41)上端；所述觸發(fā)電阻(5)和觸發(fā)極(3)的下端面均連接在第二絕緣件(42)的上端面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，其特征在于，所述第二絕緣件(42)的內(nèi)圓周面與陰極固定導(dǎo)電接頭(6)相連，外圓周面連接在陽極支撐體(11)的內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一所述的電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，其特征在于，所述觸發(fā)電阻(5)至上而下內(nèi)徑逐漸變大，所述觸發(fā)極支撐體(32)和環(huán)形觸發(fā)極(31)的外徑均自上而下逐漸變大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，其特征在于，所述觸發(fā)電阻(5)的內(nèi)圓周面和外圓周面上均鍍有一層金屬膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，其特征在于，所述觸發(fā)電阻(5)為陶瓷電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的電阻觸發(fā)式真空弧離子源裝置，其特征在于，所述觸發(fā)電阻(5)的阻值不低于10歐姆，不高于500歐姆，且大于主弧電流導(dǎo)通時陰極(2)與陽極(I)之間的等效電阻。
【文檔編號】H01J37/08GK103915305SQ201410156712
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】彭宇飛, 藍(lán)朝暉, 龍繼東, 楊振, 鄭樂, 董攀, 李 杰, 何佳龍, 王韜 申請人:中國工程物理研究院流體物理研究所