本發(fā)明涉及一種離子源的離子引出柵孔板的設計，屬于電子技術領域。

背景技術：

離子源廣泛用于光學真空鍍膜、材料表面精細拋光與蝕刻等領域。在高能量的離子源光學輔助鍍膜時，離子源離子引出系統(tǒng)中的柵極孔板，既起到用高電壓差拉出離子的作用，本身也受到高能離子的撞擊產生孔邊緣的蝕刻磨損，合理的柵極板柵孔分布設計，可以減少柵孔的蝕刻變形，延長柵孔板的使用壽命，保證離子束截面能量分布的穩(wěn)定。

技術實現要素：

現有的離子源離子引出系統(tǒng)，如考夫曼源中的屏極、加速極兩層柵孔板，或射頻源中的屏極、加速極、抑制極三層柵孔板，依靠定位孔定位后，沿軸向間隔排列，柵孔板上開有規(guī)則排列的幾千只柵孔，不同柵孔板上開的孔一一對應，通常幾層柵孔板上的開孔位置是相同和均布的。

柵孔板通常做成凸曲面形狀以獲得希望的空間擴散形離子束流，當曲面柵孔板沿軸向分開放置后，對產生的離子流弧形運動軌跡而言，外層柵網孔發(fā)生了錯位，在小孔遠離軸線的一側阻擋了離子束流，因而被離子束流蝕刻。

本發(fā)明的方案為，一套柵孔板上各柵孔板的開孔仍一一對應，但各柵孔板柵孔的開孔位置是不同的，具體說，靠外側的柵孔板，柵孔位置比內側柵孔板的對應柵孔位置略遠離軸線，如內側柵孔板的柵孔是均勻分布因而間距相等的，則外側柵孔板的柵孔分布是隨柵孔偏離軸線距離的增加而間距不等的，形成沿著柵孔板徑向逐漸離散的開孔分布。

本發(fā)明的有益之處是，通過合理的柵孔分布設計，使內外層柵孔板上的柵孔具有預錯位，減少外層柵孔被離子流蝕刻變形，延長柵孔板的使用壽命，節(jié)約成本，使用這種具有預錯位柵孔離子引出柵極板的離子源可以長期以穩(wěn)定的工況工作，輸出的空間擴散形離子束流不因柵孔板使用壽命的變化而改變離子束流截面的能量分布。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖進一步詳細說明本發(fā)明的實施例。

以射頻離子源的凸曲面加速極柵孔板和抑制極柵孔板為例，離子源靠內側的加速極柵孔板(1)上開有均勻分布的、間距為a的柵孔(11)，內圈柵孔到軸心距離為a，向外一圈柵孔到軸心距離為2a，再向外一圈柵孔到軸心距離為3a，依此類推，離子源靠外側的抑制極柵孔板(2)上開有與加速極柵孔板(1)上開孔總數相等、一一對應的柵孔(21)、柵孔(22)和柵孔(23)等，內圈柵孔到軸心距離為a，向外一圈柵孔到軸心距離為b，再向外一圈柵孔到軸心距離為c，依此類推。

對于凸曲面柵孔板，開孔位置到軸心距離b大于2a，形成預錯位b-2a，開孔位置到軸心距離c大于3a，形成預錯位c-3a，預錯位值根據柵孔板口徑、柵孔直徑和曲面形狀設計，例如在口徑170毫米的加速極柵孔板上，開有數千只間距2.54毫米的柵孔，在抑制極柵孔板上，相對于內圈柵孔，預錯位從幾微米到幾百微米沿徑向逐漸增加，最大達到約200微米的預錯位。