离子束加工的原理和特点
1)离子束加工原理
离子束加工的原理与电子束加工基本类似.也是在真空条件下,将离子源产生的离子束经过加速后,撞击在工件表面上,引起材料变形、破坏和分离。由于离子带正电荷,其质量是电子的千万倍,因此离子束加工主要靠高速离子束的微观机械撞击动能,而不是像电子束加工主要靠热效应。
惰性气体氢气由入口)主入电离室。灼热的灯丝发射电子,电子在阳极的吸引和电磁线圈的偏转作用下,向下高速作螺旋运动。氢在高速电子的撞击下被电离成离子。阳极和阴极各有数百个上下位置对齐、直径为0. 3mm的小孔,形成数百条较准直的离子束,均匀分布在直径为50mm的圆面积上。通过调整加速电压,可以得到不同速度的离子束,以实现不同的加工。
(2)离子束加工的特点
1>离子束轰击工件的材料时,其束流密度和能量可以精确控制,因此可以实现毫微米0.001级的加工,是当代毫微米加工技术的基础。
2)离子束加工在真空中进行,污染少,特别适宜加工易氧化的金属、合金和高纯度的半导体材料。
3)离子束加工的宏观压力小,因此加工应力小,热变形小,加工表面质量非常高。