本發(fā)明涉及離子源，特別涉及離子源放電模塊及其工作方法。

背景技術(shù)：

離子源放電模塊中的陶瓷零件與石英玻璃管需要密封裝配，防止放電稀有氣體從陶瓷零件通過時(shí)泄漏到石英玻璃管外表面，以免與高壓電極直接放電，從而造成氣體與能量的非預(yù)期損失，最終導(dǎo)致離子束強(qiáng)度不夠與穩(wěn)定性變差。目前，解決的技術(shù)主要有：

1.高溫膠裝技術(shù)：對膠狀的工藝要求非常的高，還需要考慮不同材料在超高溫度(700攝氏度左右)下的應(yīng)力集中問題。

2.一次封接技術(shù)：采用相近熱膨脹系數(shù)的材料，但是對于陶瓷件與石英玻璃這兩種相差一個(gè)數(shù)量級的材料熱膨脹系數(shù)的，并且在高溫使用環(huán)境下無法有效解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種可靠性好、耐高溫、結(jié)構(gòu)簡單的離子源放電模塊。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種離子源放電模塊；所述離子源放電模塊包括：

陶瓷管，所述陶瓷管包括外徑較大部分和外徑較小部分；

金屬件，所述金屬件設(shè)置在所述外徑較小部分的外圍，并與所述陶瓷管的外徑較大部分連接在一起；

玻璃管，所述玻璃管設(shè)置在所述外徑較小部分的外圍，左側(cè)與所述金屬件連接，右側(cè)連接石英管；所述金屬件和玻璃管與所述外徑較小部分的外緣間的距離均大于零。

石英管，所述石英管包括內(nèi)徑較大部分和內(nèi)徑較小部分，所述內(nèi)徑較大部分的端部與所述玻璃管的右側(cè)連接；所述石英管與所述外徑較小部分間的距離大于零。

本發(fā)明的目的還在于提供了一種上述離子源放電模塊的工作方法，該發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：

根據(jù)上述的離子源放電模塊的工作方法，所述工作方法為：

放電氣體依次流過所述陶瓷管、石英管的內(nèi)部，放電氣體的部分進(jìn)入陶瓷管、金屬件、玻璃管、石英管圍成的相對封閉的空間內(nèi)，陶瓷管、金屬件、玻璃管、石英管的相互連接處的溫度小于所述石英管內(nèi)放電氣體的溫度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：

1.本發(fā)明在耐高溫的陶瓷管和石英管之間設(shè)置了過渡部件，形成陶瓷件-陶瓷件與金屬封接面-金屬-金屬與普通玻璃管封接面-普通玻璃管-普通玻璃管與變徑石英玻璃管封接面-變徑石英玻璃管的結(jié)構(gòu)，防止在連接處出現(xiàn)應(yīng)力過于集中而導(dǎo)致的碎裂問題；

從外部的熱傳遞方式來看，使得連接處的溫度要遠(yuǎn)小于石英管內(nèi)徑較小部分的溫度(外部為室溫環(huán)境下)，使得連接處的耐溫強(qiáng)度>實(shí)際工作溫度，保證了連接的可靠性，也降低了金屬件、玻璃管的耐溫要求；

內(nèi)部空間分為2部分：陶瓷管和石英管內(nèi)徑較小部件內(nèi)的流通空間，以及由陶瓷管、金屬件、玻璃管、石英管圍成的處于所述流通空間外圍的且與流通空間連通的相對封閉的空間，大部分的高溫氣體先流入相對穩(wěn)定的流通空間，與陶瓷管、石英管完成了大部分熱量的交換，然后小部分高溫氣體流入所述相對封閉的空間9-10，該空間內(nèi)氣體的流動性差，其中空間9內(nèi)氣體的流動性最差，所產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)要遠(yuǎn)小于直接熱傳導(dǎo)，使得各連接處的溫度小于流通空間內(nèi)的溫度，以及陶瓷管和石英管內(nèi)徑較小部分的溫度，從而提高了連接的可靠性；

2.結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。

附圖說明

參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的離子源放電模塊的結(jié)構(gòu)簡圖。

具體實(shí)施方式

圖1和以下說明描述了本發(fā)明的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個(gè)變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。

實(shí)施例1：

圖1示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例的離子源放電模塊的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖1所示，所述離子源放電模塊包括：

陶瓷管1，如高純型氧化鋁陶瓷、99瓷、95瓷、90瓷或85瓷，所述陶瓷管包括外徑較大部分和外徑較小部分；

金屬件2，如銀、鉬、鈮、鉭或可伐合金，所述金屬件設(shè)置在所述外徑較小部分的外圍，并與所述陶瓷管的外徑較大部分連接在一起；

玻璃管3，采用普通玻璃，所述玻璃管設(shè)置在所述外徑較小部分的外圍，左側(cè)與所述金屬件連接，右側(cè)連接石英管；所述金屬件和玻璃管與所述外徑較小部分的外緣間的距離均大于零；

石英管4，如石英玻璃管，所述石英管包括內(nèi)徑較大部分和內(nèi)徑較小部分，所述內(nèi)徑較大部分的端部與所述玻璃管的右側(cè)連接，內(nèi)徑較大部分的部分套在所述外徑較小部分的外圍；內(nèi)徑較小部分的內(nèi)徑與所述陶瓷管的內(nèi)徑相同，且陶瓷管和石英管的中心軸線共線；所述內(nèi)徑較小部分的外徑小于所述內(nèi)徑較大部分的內(nèi)徑；所述石英管與所述外徑較小部分間的距離大于零，所述陶瓷管、金屬件、玻璃管、石英管圍成處于所述流通空間11外圍的且與流通空間連通的相對封閉的空間9-10；

從陶瓷管、金屬件、玻璃管到石英管，熱膨脹系數(shù)逐步過渡，形成陶瓷件1-陶瓷件與金屬連接面6-金屬2-金屬與普通玻璃管連接面7-普通玻璃管3-普通玻璃管與變徑石英玻璃管連接面8-變徑石英玻璃管4的結(jié)構(gòu)，防止在連接處出現(xiàn)應(yīng)力過于集中而導(dǎo)致的碎裂問題。

本發(fā)明實(shí)施例的上述的離子源放電模塊的工作方法，所述工作方法為：

放電氣體依次流過所述陶瓷管、石英管的內(nèi)部，放電氣體的部分進(jìn)入陶瓷管、金屬件、玻璃管、石英管圍成的相對封閉的空間內(nèi)，陶瓷管、金屬件、玻璃管、石英管的相互連接處的溫度小于所述石英管內(nèi)放電氣體的溫度；所述放電氣體的溫度超過680度。