本發(fā)明屬于強場離子源測試技術領域，具體涉及一種離子源測試夾具。

背景技術：

強場離子源是利用發(fā)射體尖端附近的強電場實現(xiàn)離子發(fā)射的一種離子源，它與傳統(tǒng)的氣體放電工作方式離子源相比，具有結構簡單、能量利用率高、可控性強、常溫工作、長壽命和高輸出等優(yōu)點。在強場離子源的離子發(fā)射測試領域，離子源工作電壓的施加及金屬發(fā)射體尖端強電場的實現(xiàn)是保證測試工作正常進行的條件。在國內(nèi)外研究工作中，強場離子源的離子發(fā)射測試側重于集成柵極的Spindt陣列型強場離子源，對于金屬單尖型強場離子源的離子發(fā)射測試裝置未見相關報導。在金屬單尖型強場離子源測試工作研究中發(fā)現(xiàn)，由于涉及到金屬柵極的合理引入、毫米量級尺度的對準、柵極電子發(fā)射的抑制及尖端高電場強度的實現(xiàn)，對測試夾具的合理設計提出了更高的要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種離子源測試夾具。

本發(fā)明的離子源測試夾具，其特點是，所述的測試夾具包括金屬底座，金屬單尖樣品、絕緣層壓塊，絕緣遮蔽層，柵極金屬片，螺柱，金屬單尖樣品的剖面為T型，T型的底部為固定端，T型的頂部為尖端，金屬單尖樣品的固定端固定在金屬底座的卡槽內(nèi)，金屬單尖樣品的尖端豎直朝上，金屬單尖樣品的尖端從下至上順序穿過絕緣層壓塊、絕緣遮蔽層和柵極金屬片，金屬單尖樣品的尖端與柵極金屬片的上表面平齊，所述的柵極金屬片上開有圓孔Ⅰ，金屬單尖樣品的尖端位于圓孔Ⅰ的中心；絕緣層壓塊、絕緣遮蔽層和柵極金屬片通過螺釘固定在金屬底座上。

所述的絕緣遮蔽層的外沿超過絕緣層壓塊的外沿，形成絕緣遮蔽層的邊緣，在絕緣遮蔽層的邊緣通過絕緣遮蔽層上的貫穿孔穿過螺柱，螺柱的下端通過螺帽Ⅰ與金屬底座固定，在貫穿孔處的絕緣遮蔽層的上表面和下表面分別固定螺帽Ⅱ和螺帽Ⅲ，調(diào)節(jié)螺帽Ⅲ使得絕緣遮蔽層在豎直方向上下移動；貫穿孔的直徑大于螺柱的外徑，沿絕緣遮蔽層的外沿對稱分布的L型壓塊，螺釘Ⅰ位于L型壓塊的豎直面，與絕緣遮蔽層的外沿相接觸，螺釘Ⅱ位于L型壓塊的水平面并固定在金屬底座上，使用L型壓塊固定絕緣遮蔽層與金屬底座的相對位置，調(diào)節(jié)螺釘Ⅰ在水平平面上移動絕緣遮蔽層，直至金屬單尖樣品的尖端位于柵極金屬片圓孔的中心，壓緊螺帽Ⅱ固定絕緣遮蔽層。

所述的絕緣遮蔽層開有豎直的圓孔Ⅱ，金屬單尖樣品通過圓孔Ⅱ穿出，圓孔Ⅱ的內(nèi)徑尺寸略小于柵極金屬片的圓孔Ⅰ的內(nèi)徑。

在本發(fā)明的離子源測試夾具的柵極金屬片上的螺釘處引出一個電極（柵極），從螺柱處引出另一個電極（陰極），在陰柵電極之間施加高電壓時，金屬單尖樣品的尖端附近會產(chǎn)生很強的電場，實現(xiàn)尖端的離子發(fā)射。

本發(fā)明的離子源測試夾具中絕緣遮蔽層開有的豎直圓孔Ⅱ的內(nèi)徑尺寸略小于柵極金屬片的圓孔Ⅰ的內(nèi)徑，可抑制柵極金屬片邊緣處電場畸變導致的電子發(fā)射，提高了柵極耐壓能力，同時提高了金屬單尖樣品的尖端場強。

本發(fā)明的離子源測試夾具通過在陰柵電極之間施加高電壓以實現(xiàn)離子發(fā)射，同時具有陰柵電極之間相對位置三維可調(diào)，并抑制柵極電子發(fā)射的功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的離子源測試夾具的剖視圖；

圖2為本發(fā)明的離子源測試夾具的三維視圖；

圖中，1.金屬底座 2.金屬尖端樣品 3.絕緣層壓塊 4.絕緣遮蔽層 5.柵極金屬片 6.螺柱 7.L型壓塊。

具體實施方式

如圖1、2所示，本發(fā)明的離子源測試夾具包括金屬底座1，金屬單尖樣品2、絕緣層壓塊3，絕緣遮蔽層4，柵極金屬片5，螺柱6，金屬單尖樣品2的剖面為T型，T型的底部為固定端，T型的頂部為尖端，金屬單尖樣品2的固定端固定在金屬底座1的卡槽內(nèi)，金屬單尖樣品2的尖端豎直朝上，金屬單尖樣品2的尖端從下至上順序穿過絕緣層壓塊3、絕緣遮蔽層4和柵極金屬片5，金屬單尖樣品2的尖端與柵極金屬片5的上表面平齊，所述的柵極金屬片5上開有圓孔Ⅰ，金屬單尖樣品2的尖端位于圓孔Ⅰ的中心；絕緣層壓塊3、絕緣遮蔽層4通過螺釘固定在金屬底座1上。

所述的絕緣遮蔽層4的外沿超過絕緣層壓塊3的外沿，形成絕緣遮蔽層4的邊緣，在絕緣遮蔽層4的邊緣通過絕緣遮蔽層4上的貫穿孔穿過螺柱6，螺柱6的下端通過螺帽Ⅰ與金屬底座1固定，在貫穿孔處的絕緣遮蔽層4的上表面和下表面分別固定螺帽Ⅱ和螺帽Ⅲ，調(diào)節(jié)螺帽Ⅲ使得絕緣遮蔽層4在豎直方向上下移動；貫穿孔的直徑大于螺柱6的外徑，沿絕緣遮蔽層4的外沿對稱分布的L型壓塊7，螺釘Ⅰ位于L型壓塊7的豎直面，與絕緣遮蔽層4的外沿相接觸，螺釘Ⅱ位于L型壓塊7的水平面并固定在金屬底座1上，使用L型壓塊7固定絕緣遮蔽層4與金屬底座1的相對位置，調(diào)節(jié)螺釘Ⅰ在水平平面上移動絕緣遮蔽層4，直至金屬單尖樣品2的尖端位于柵極金屬片5圓孔的中心，壓緊螺帽Ⅱ固定絕緣遮蔽層4。

所述的絕緣遮蔽層4開有豎直的圓孔Ⅱ，金屬單尖樣品2通過圓孔Ⅱ穿出，圓孔Ⅱ的內(nèi)徑尺寸略小于柵極金屬片5的圓孔Ⅰ的內(nèi)徑。