[实用新型]一种用于离子源的中空阴极

说明书

本实用新型涉及一种用于离子源的中空阴极，包括阴极本体、以及设置在阴极本体内的中空阴极管，所述的阴极本体的一端设置前盖，另一端对应设置有后盖，所述的前盖内设置有一维持极，所述后盖处设置有与中空阴极管相连通的惰性气体输送管道，所述的中空阴极管与惰性气体输送管道上均套设有隔离件，所述的中空阴极管上还套设有保护套；本实用新通过在阴极管上套设有陶瓷保护套，从而保证起辉位置集中在有效起辉位置，即中空阴极管头部与维持极之间的位置，使得中空阴极管的工作时间更长，有一提高中空阴极的使用寿命，效果更加稳定，通过保护套避免电子流免溅射在阴极管外壁，另外还限制电离区域在阴极管头部产生，提高启动成功率。

技术领域

本实用新型涉及离子源技术领域，尤其是一种用于离子源的中空阴极。

背景技术

阴极中和器作为离子源的重要组成部分，其作用是通过高温金属表面产生大量的自由电子，再通过电场作用形成电子束流，电子束流在离子源工作的过程中起到辅组电离和中和离子电荷的作用。

现有的阴极主要是灯丝中和器，这种阴极中和器通过大电流加热使灯丝产生高温，从而实现自由电子的产生，但是由于灯丝寿命有限，一般只有3～5小时连续工作时间，而且对环境要求比较高，无法实现复杂环境使用。

另外现有的一些简单的阴极中和器是通过高电压击穿阴极材料，通过电力气体产生大电流，连续工作时间可以超过100小时，同时阴极有惰性气体保护，外部工作环境不影响阴极使用效果，但是这种中和器启动过程需要加入一个高电压，如果长时间没有启动成功，高压产生的电离气体会轰击阴极中和器，导致阴极中和器损坏，另外，高电压轰击中和器本身会导致绝缘陶瓷等隔离件表面镀上导电材料，导致器件失效，严重会烧坏工作电源，再者就是如果长时间不能启动，会导致耗材寿命大大缩短，大大缩短阴极中和器的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种用于离子源的中空阴极。

本实用新型的技术方案为：一种用于离子源的中空阴极，包括阴极本体、以及设置在阴极本体内的中空阴极管，所述的阴极本体的一端设置前盖，另一端对应设置有后盖，所述的前盖内设置有一维持极，通过维持极保证中空阴极管与维持极之间维持一个500～1500mA的电流，从而维持起辉状态的持续，所述后盖处设置有与中空阴极管相连通的惰性气体输送管道，所述的中空阴极管与惰性气体输送管道上均套设有隔离件，所述的中空阴极管上还套设有保护套，通过保护套保证起辉位置集中在有效起辉位置，即中空阴极管头部与维持极之间的位置。

进一步的，所述的中空阴极管通过一连接件设置在阴极本体内。

进一步的，所述的隔离件和保护套均采用陶瓷材料制成。

进一步的，所述的阴极本体外还连接有一1500V的直流启动电源，该启动电源的正极与阴极本体连接，负极与中空阴极管连接，通过1500V的直流启动电源击穿中空阴极管头部的惰性气体产生电流回路。

进一步的，所述的阴极本体外还连接有一2A的直流维持电源，所述的维持电源的正极与阴极本体连接，负极与中空阴极管连接，启动电源击穿形成回路后，通过维持电源保证电流一直能维持，进而保证一个稳定的电流输出，此时，需要将启动电源关闭。

进一步的，所述的中空阴极管外还连接有一10A的直流阴极电源，所述的阴极电源的负极与阴极管连接，所述的阴极电源的正极接地，通过阴极电源保证电子流从阴极管中不断引出。

本实用新型的有益效果为：结构简单，设计合理，通过在阴极管上套设有陶瓷保护套，从而保证起辉位置集中在有效起辉位置，即中空阴极管头部与维持极之间的位置，使得中空阴极管的工作时间更长，有一提高中空阴极的使用寿命，效果更加稳定，通过保护套避免电子流免溅射在阴极管外壁，另外还限制电离区域在阴极管头部产生，提高启动成功率，并且由于保护套采用陶瓷材料制成，以及通过设置在阴极管底部的陶瓷隔离件，避免污染导致短路。

附图说明