离子束加工原理

时间: 2024-03-04 13:33:06 |   作者; 雷火竞猜官网首页

  离子束加工（ion beam machining，IBM）是在真空条件下使用离子源（离子枪）发生的离子经加快聚集构成高能的离子束流投射到工件外表，使资料变形、损坏、别离以到达加工意图。

  因为离子带正电荷且质量是电子的千万倍，且加快到较高速度时，具有比电子束大得多的碰击动能，因而，离子束碰击工件将引起变形、别离、损坏等机械效果，而不像电子束是经过热效应来加工。

  在较高真空度下进行加工，环境污染少。很合适加工高纯度的半导体资料及易氧化的金属资料。

  加工应力小，变形极微小，加工外表上的质量高，合适于许多资料和低刚度零件的加工。

  当所带能量为0.1～5keV、直径为十分之几纳米的的氩离子炮击工件外表时，此高能离子所传递的能量超越工件外表原子或分子间键合力时，资料外表的原子或分子被逐一溅射出来，以到达加工意图

  离子束刻蚀可用于加工空气轴承的沟槽、打孔、加工极薄资料及超高精度非球面透镜，还可用于刻蚀集成电路等高精度图形。

  选用能量为0.1～5keV的氩离子炮击某种资料制造成的靶材，将靶材原子击出并令其堆积到工件外表上并构成一层薄膜。

  离子镀膜一种原因是把靶材射出的原子向工件外表堆积，另一方面还有高速中性粒子冲击工件外表以增强镀层与基材之间的结合力（可达10～20MPa），

  用5～500keV能量的离子束，直接炮击工件外表，因为离子能量相当大，可使离子钻进被加工工件资料外表层，改动其外表层的化学成分，然后改动工件外表层的机械物理性能。

  此法不受温度及注入何种元素及粒量约束，可根据不一样的需求注入不同离子（如磷、氮、碳等）。

  注入外表元素的均匀性好，纯度高，其注入的粒量及深度可操控，但设备费用大、本钱高、生产率较低。