離子束加工的原理和特點
1)離子束加工原理
離子束加工的原理與電子束加工基本類似.也是在真空條件下,將離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速后,撞擊在工件表面上,引起材料變形、破壞和分離。由于離子帶正電荷,其質(zhì)量是電子的千萬倍,因此離子束加工主要靠高速離子束的微觀機械撞擊動能,而不是像電子束加工主要靠熱效應(yīng)。
惰性氣體氫氣由入口)主入電離室。灼熱的燈絲發(fā)射電子,電子在陽極的吸引和電磁線圈的偏轉(zhuǎn)作用下,向下高速作螺旋運動。氫在高速電子的撞擊下被電離成離子。陽極和陰極各有數(shù)百個上下位置對齊、直徑為0. 3mm的小孔,形成數(shù)百條較準直的離子束,均勻分布在直徑為50mm的圓面積上。通過調(diào)整加速電壓,可以得到不同速度的離子束,以實現(xiàn)不同的加工。
(2)離子束加工的特點
1>離子束轟擊工件的材料時,其束流密度和能量可以精確控制,因此可以實現(xiàn)毫微米0.001級的加工,是當(dāng)代毫微米加工技術(shù)的基礎(chǔ)。
2)離子束加工在真空中進行,污染少,特別適宜加工易氧化的金屬、合金和高純度的半導(dǎo)體材料。
3)離子束加工的宏觀壓力小,因此加工應(yīng)力小,熱變形小,加工表面質(zhì)量非常高。