本實用新型涉及離子源設備技術領域，具體涉及了一種等離子體燈絲氣體離子源裝置，包括第一離化筒和第二離化筒，第一離化筒的一端設有第一進氣口且第一離化筒的另一端設有第一逸出口，第一離化筒的外側壁上纏繞有第一線圈，第一離化筒內設有燈絲組件；第二離化筒的一端與第一逸出口連通，第二離化筒的另一端設有第二逸出口，第二離化筒的外側壁上纏繞有第二線圈。本實用新型通過纏繞在第一離化筒外的第一線圈以及纏繞在第二離化筒外的第二線圈，提高了氣體離化效率，同時從燈絲發射出來的雜質原子會被第一離化筒內側壁捕獲，避免雜質原子污染被加工工件。

技術領域

本實用新型涉及離子源設備技術領域，特別是涉及一種等離子體燈絲氣體離子源裝置。

背景技術

低溫等離子體技術被廣泛地運用于材料表面處理、半導體、微電子、光學、醫學、等工業領域，尤其在薄膜材料制備和材料表面改性方面使用非常廣泛。在材料表面改性技術領域熱燈絲離子源可以提供加熱工件、刻蝕活化表面及輔助鍍膜的功能，也可為離子注入、元素摻雜等提供合適的金屬元素、氣體元素離子源等。但是燈絲熱發射電子過程中，自身的表面原子也會發射出來，如果吸附在工件表面將構成污染。另外目前的熱絲技術利用熱燈絲發射的電子碰撞氣體獲得離子，氣體離化效率較低。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種等離子體燈絲氣體離子源裝置，能夠提高氣體離化效率并避免雜質原子污染被加工工件。

基于此，本實用新型提供了一種等離子體燈絲氣體離子源裝置，包括第一離化筒和第二離化筒，所述第一離化筒的一端設有第一進氣口且所述第一離化筒的另一端設有第一逸出口，所述第一離化筒的外側壁上纏繞有第一線圈，所述第一離化筒內設有燈絲組件；所述第二離化筒的一端與所述第一逸出口連通，所述第二離化筒的另一端設有第二逸出口，所述第二離化筒的外側壁上纏繞有第二線圈。

作為優選的，所述燈絲組件包括相對設置的燈絲和反射極板，所述反射極板位于所述燈絲和第一逸出口的中心線之間，所述燈絲和反射極板之間為并聯連接。

作為優選的，所述反射極板平行于所述第一逸出口的中心線。

作為優選的，所述燈絲組件的數量為偶數個，且所述燈絲組件呈對稱設置。

作為優選的，所述反射極板的材質為難熔金屬。

作為優選的，所述第一離化筒和第二離化筒均呈筒形。

作為優選的，所述第二離化筒上設有第二進氣口。

作為優選的，還包括聚焦線圈，所述聚焦線圈位于第二離化筒之外并對應所述第二逸出口設置，所述聚焦線圈的軸線和所述第二逸出口的軸線平行或者重合。

作為優選的，所述第二逸出口上設有端蓋板，所述第二離化筒與所述端蓋板絕緣，所述燈絲的正極和所述端蓋板均接地設置。

本實用新型的等離子體燈絲氣體離子源裝置，第一離化筒外側壁纏繞有第一線圈，第一線圈產生的磁場使得從燈絲上逸出的電子在洛倫茲力的作用下作旋轉漂移運動，增加了電子的運動路程以及電子與惰性氣體碰撞的幾率，進而獲得高離化率的等離子體，第二離化筒外側壁纏繞有第二線圈，第二線圈產生的磁場使得從第一逸出口逸出的電子在洛倫茲力的作用下繼續作旋轉漂移運動，再進一步地增加了電子的運動路程以及電子與惰性氣體碰撞的幾率；此外，從燈絲上發射出來的雜質原子基本為中性原子，其不受電場和磁場的作用，因此容易被第一離化筒的內壁捕獲沉淀，避免雜質原子污染被加工工件。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的等離子體燈絲氣體離子源裝置的結構示意圖。

其中，1、第一離化筒；11、第一進氣口；12、第一逸出口；13、第一線圈；14、燈絲組件；14a、燈絲；14b、反射極板；2、第二離化筒；21、第二逸出口；22、第二線圈；23、第二進氣口；24、端蓋板；3、電源裝置；4、絕緣環；5、聚焦線圈。