產品概述
Beam Imaging Solutions （BIS）?推出新型 RFIS-100 離子源組件。RFIS-100 設計為可改裝到標準型號 G-1 和 G-2 離子槍加速器系統。離子源使用 13.56 MHz 的射頻電源運行，具有手動調整匹配網絡，以產生電感耦合等離子體 （ICP）。與標準 Colutron 熱陰極直流放電源相比，RF 離子源具有許多優勢，包括更長的維護間隔時間，尤其是在使用氧氣和活性氣體時，以及更高的束流。除了能夠從氣體中產生離子外，新的離子源還具有通過在排放室中使用金屬靶材濺射源氣體來產生金屬離子的附加功能。尚未擁有 Colutron 離子槍的客戶可以購買新離子源，以適合他們自己的離子加速器系統。擁有 Colutron 離子槍的客戶將從離子槍上拆下標準 Colutron 直流離子源和散熱器組件，并將射頻離子源直接連接到 Colutron 500 型絕緣體法蘭上。RF 源不需要 Colutron 散熱器即可運行。
組成
1. RFIS-101 離子源組件。為了最大限度地減少停機時間，可以使用可能需要清潔和/或維修的二手裝置非常快速地更換新的 RFIS-101 組件。
2.?RFIS-007 離子源法蘭。源法蘭具有兩個用于射頻天線的 VCR 水饋通連接，以及用于可選濺射靶連接的 50 歐姆 BNC 連接，以及一個用于電啟動電路的 12kV 高壓饋通。
3.?RFIS-010 。為了防止等離子體與離子源法蘭短路，使用了專門設計的高壓氣體中斷，允許高達 10kV 的隔離。氣體隔離器通過 1/8“ 世偉洛克接頭連接到 RFIS-007 離子源法蘭上。
3.?RFMB-100 MRF 火柴盒。RF Match 盒裝有正確調諧 RF 天線所需的大電流和高電壓真空可變電容器，以及源作所需的氣體、水和電氣連接。火柴盒還裝有新的高壓電弧電源，用于簡單的電動按鈕啟動離子源等離子體。
4.?RFMB-200 高壓安全外殼。RFIS-100 套件還包括一個 Plexiglas 外殼，以確保在離子源高壓作期間作員的安全。外殼中集成了一個風扇，以提供額外的離子源冷卻。
技術信息
| 離子源法蘭 | 6 英寸（152 毫米）Conflat |
|---|---|
| 射頻電源 | 13.56MHz，500W |
| 濺射靶材，金屬離子（可選） | 200 伏，0.5 安培 |
| 射頻天線 | 6.5 轉，直徑 2 mm 銅管，水冷，1/8“ 錄像機 |
| 氣體隔離器 | 10kV 隔離，1/8“ 世偉洛克輸入 |
| RF 天線饋通 | 5kV 隔離，銅，1/8“ VCR |
| 等離子體啟動電路 | 12kV 隔離饋通裝置 |
| 水冷要求 | 1 升/分鐘（射頻天線） |
| Force Air Cooling 要求 | Plexiglas 外殼內置風扇，提供高壓安全保護。（風扇規格：47 CFM， 12VDC， 200mA） |
| RF Match 網絡 | 兩個真空可變電容器（調諧、負載），10-1200 pF，4kV（標稱），6kV（最大），75A（手動調諧），Pmax=15kW（@40MHz） |
| RFMB-100 匹配盒輸入連接 （5） | 2 x 1/4“ Swagelok，水冷，射頻天線，1/8” Swagelok，源氣入口，RF N 型，公頭，BNC，公頭，濺射靶電源 |
| 型 | RFIS-100、RFIS-101、RFIS-007、RFIS-010、RFMB-100、RFMB-200 |
產品原理圖
RF 與 DC 性能數據
RFIS-100 在客戶現場使用 Colutron 型號 G-2 離子槍系統進行了測試。離子源在 1、3、6 和 9 keV 下使用氖、氦和氬運行。將輸出離子束流與在相同束流電位下使用相同氣體的標準 Colutron 100 型離子源進行了比較。平均而言，與標準 Colutron 源相比，使用 RF-100 源運行時，離子束電流水平高出 3 到 8 倍。下圖顯示了 RF-100 和 Colutron 100 型直流燈絲源在距離離子槍出口 44 厘米的直徑為 2.5 厘米的法拉第杯中收集的 9keV He+ 離子束電流。記錄了 RF 離子源的離子電流與 RF 功率的關系，以及 Colutron 源的陽極放電電流。有關 MS Excel 中的完整數據包，請聯系[email protected]?的 Erik W?hlin 博士。
濺射金屬離子束（可選）
純金屬濺射靶材可作為生產金屬離子的選項。圓柱形靶材放置在放電室內，并被來自支持氣體（通常是氬氣）的離子濺射。為了控制離子輸出，將靶材電偏置為負值，以提高支持氣體的正離子濺射速率。下面的實驗圖顯示了 3keV 鎳金屬離子輸出相對于施加的目標偏置電壓的近似線性增加。用于電流測量的 Beam Imaging Solutions?FC-1 法拉第杯具有 0.25 英寸的外徑孔徑，位于距離離子槍出口約 30 英寸處。
可選設備
用于 Colutron 型號 E-1 和 E-2 控制單元的 RF-100 電源裝置
RF-100 型電源裝置可用于 RFIS-100 離子源。該電源裝置旨在替代 Colutron 直流離子源電源（陽極、燈絲），適用于擁有 Colutron 型號 E-1 或 E-2 離子槍控制器并將其系統轉換為使用 RFIS-100 離子源運行的客戶。與安裝在Plexiglas外殼中可在10kV下工作的標準Colutron DC（燈絲）離子源電源一樣，新型RF-100電源系統也采用隔離設計，可在高達20kV的光束下工作。電源安裝在 Colutron E-1 和 E-2 控制單元上的同一插槽中。RF-100 還包括離子源電纜和數字熱電偶真空計，用于監測離子源壓力。
用于 RFIS-100 離子源的 CU-1 型冷卻裝置
用于 RFIS-100 型離子源的閉式循環冷卻裝置現已上市。
CU-1 冷卻裝置使用非導電制冷劑 （HFC-134a），允許離子源浮動至至少 20kV。冷卻系統使用 1/4 馬力的高溫冷凝裝置來去除離子源散發的熱量。制冷劑 HFC-134a 的液體和氣體混合物由壓縮機加壓，并通過離子源循環。制冷劑通過壓縮機的低壓側返回，制冷劑中的熱量從風扇吹制的冷凝盤管中帶走，然后儲存在儲罐中。通過安裝在回流（吸氣）側的溫度傳感器來監測從離子源返回制冷劑的溫度。冷卻裝置不需要膨脹閥即可正常運行。壓力開關安裝在壓縮機的高壓側，如果壓縮機壓力超過 175 psi，它將關閉泵。包括低壓和高壓表，用于監控冷卻裝置的正常運行，以及用于連接 RFIS-100 離子源的高壓制冷軟管。
