一种回旋离子束加工装置的制作方法

本技术属于回旋离子束加工，具体涉及一种回旋离子束加工装置。

背景技术：

1、离子束加工具备原子级超精细去除、非接触与高确定性等独特优势，已被广泛应用于超精密光学元件修形、微刀具制造、微光电系统元器件制造、透射电镜样品制备、纳米结构加工等领域，是一种对国防装备、空间光学系统、先进半导体设备、精密刀具等高科技产业都具有重要意义的加工技术。在为各领域的超精密与纳米加工做出重要贡献的同时，离子束加工技术也存在一些亟待解决的问题。亚表面损伤与离子残留是离子束加工技术面临的一个难题。当前只能通过减小离子束的能量或者涂覆保护层来降低损伤深度，或者通过更换离子种类来避免引入不能容忍的离子种类。这些方法并不能从根本上解决亚表面损伤的问题，而且会带来加工效率等方面的妥协。离子束加工技术面临的另一个难题是去除函数随材料性质的局部变化。对于多晶材料或者微晶玻璃之类的多相材料，离子束在加工取向不同的晶粒或者材料内部不同相的区域时，去除函数会发生改变。这种去除函数的改变会导致不同位置的材料去除量不一致，进而导致表面不平整。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种回旋离子束加工装置，具备高效、实用的优点。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种回旋离子束加工装置，包括壳体，所述壳体的内壁固定连接有第一固定架，所述第一固定架的内壁转动连接有横摇轴，所述第一固定架通过设置的横摇轴转动连接有外框，所述外框的内壁转动连接有纵摇轴，所述外框通过设置的纵摇轴转动连接有内框，所述内框的内部设置有方位轴，所述方位轴的内壁与纵摇轴的外壁转动连接。

3、通过上述技术方案，起到实用的效果，通过使用第一固定架、外框、内框等结构来驱动操作台，使操作台可自由控制其位移，实现了离子束和工件的相对运动，来覆盖加工工件整个表面，纵摇轴的设置可控制操作台的左右移动，横摇轴的设置可控制操作台的前后移动，所以工件的整个表面都能覆盖到，有效的解决了工件因加工表面不均匀使其表面不平整的问题体现了装置的实用性。

4、优选的，所述方位轴的顶部固定连接有操作台，所述操作台的顶部固定连接有第二固定架，所述操作台的顶部固定连接有固定块，所述固定块的内壁固定连接有液压气缸，所述液压气缸的输出端穿过第二固定架并且固定连接有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的一侧固定连接有定位块，所述第二固定架的内壁设置有工件。

5、通过上述技术方案，起到固定的效果，使用时，将工件放置在第二固定架上，液压气缸会把液压伸缩杆和定位块缓慢推向工件，使工件固定在第二固定架内部，以此达到了固定的作用。

6、优选的，所述壳体的内壁设置有磁场屏蔽罩，所述磁场屏蔽罩的内壁开设有离子束入射口，所述磁场屏蔽罩的内壁开设有离子束出射口，所述磁场屏蔽罩的内壁固定连接有磁场发生器。

7、通过上述技术方案，起到回旋离子束的效果，通过磁场发生器产生均匀磁场，均匀磁场使得离子束做回旋运动，第一固定架、外框、内框结构控制离子束逐渐接近工件表面，对工件表面进行加工，由于离子束做回旋运动，加工完成后完全射出磁场，不会继续对工件表面造成损伤。设计有磁场屏蔽罩来隔开磁场区域和离子源所在的区域。可以使用铁磁性材料来实现该屏蔽作用。利用铁磁材料将下方磁场及操作台区域封闭起来，可以达到屏蔽磁场的作用。磁场屏蔽罩上需要开设离子束入射口和离子束出射口，以供离子束进入和射出。

8、优选的，所述壳体的内壁固定连接有第三固定架，所述第三固定架的内壁固定连接有电机，所述电机的输出端穿过合页并且固定连接有离子源。

9、通过上述技术方案，起到高效的效果，利用离子源产生的离子束从而有效地根据要求针对表面进行精密加工，以达到精密加工的要求，达到了高效便捷的效果。

10、优选的，所述壳体的内壁固定连接有合页，所述壳体通过设置的合页铰接有门体，所述门体的外壁固定连接有把手。

11、通过上述技术方案，起到保护的效果，在壳体上设置门体、把手，可有效保护壳体内部结构避免其受到损坏，也方便工作人员拿取工件完成加工工作。

12、优选的，所述壳体的内壁开设有真空抽气口，所述壳体的外壁固定连接有控制面板。

13、通过上述技术方案，起到智能化的效果，通过壳体的外部设置的控制面板可有效控制整个装置的运作，实现了整体的智能化。

14、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

15、1、通过使用第一固定架、外框、内框等结构来驱动操作台，使操作台可自由控制其位移，实现了离子束和工件的相对运动，来覆盖加工工件整个表面，纵摇轴的设置可控制操作台的左右移动，横摇轴的设置可控制操作台的前后移动，所以工件的整个表面都能覆盖到，有效的解决了工件因加工表面不均匀使其表面不平整的问题体现了装置的实用性。

16、2、通过磁场发生器产生均匀磁场，均匀磁场使得离子束做回旋运动，第一固定架、外框、内框结构控制离子束逐渐接近工件表面，对工件表面进行加工，由于离子束做回旋运动，加工完成后完全射出磁场，不会继续对工件表面造成损伤。设计有磁场屏蔽罩来隔开磁场区域和离子源所在的区域。可以使用铁磁性材料来实现该屏蔽作用。利用铁磁材料将下方磁场及操作台区域封闭起来，可以达到屏蔽磁场的作用。磁场屏蔽罩上需要开设离子束入射口和离子束出射口，以供离子束进入和射出。

技术特征：

1.一种回旋离子束加工装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)的内壁固定连接有第一固定架(6)，所述第一固定架(6)的内壁转动连接有横摇轴(10)，所述第一固定架(6)通过设置的横摇轴(10)转动连接有外框(7)，所述外框(7)的内壁转动连接有纵摇轴(9)，所述外框(7)通过设置的纵摇轴(9)转动连接有内框(8)，所述内框(8)的内部设置有方位轴(11)，所述方位轴(11)的内壁与纵摇轴(9)的外壁转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种回旋离子束加工装置，其特征在于：所述方位轴(11)的顶部固定连接有操作台(12)，所述操作台(12)的顶部固定连接有第二固定架(17)，所述操作台(12)的顶部固定连接有固定块(13)，所述固定块(13)的内壁固定连接有液压气缸(14)，所述液压气缸(14)的输出端穿过第二固定架(17)并且固定连接有液压伸缩杆(15)，所述液压伸缩杆(15)的一侧固定连接有定位块(16)，所述第二固定架(17)的内壁设置有工件(18)。

3.根据权利要求1所述的一种回旋离子束加工装置，其特征在于：所述壳体(1)的内壁设置有磁场屏蔽罩(19)，所述磁场屏蔽罩(19)的内壁开设有离子束入射口(20)，所述磁场屏蔽罩(19)的内壁开设有离子束出射口(21)，所述磁场屏蔽罩(19)的内壁固定连接有磁场发生器(22)。

4.根据权利要求1所述的一种回旋离子束加工装置，其特征在于：所述壳体(1)的内壁固定连接有第三固定架(23)，所述第三固定架(23)的内壁固定连接有电机(25)，所述电机(25)的输出端穿过合页(26)并且固定连接有离子源(24)。

5.根据权利要求1所述的一种回旋离子束加工装置，其特征在于：所述壳体(1)的内壁固定连接有合页(26)，所述壳体(1)通过设置的合页(26)铰接有门体(2)，所述门体(2)的外壁固定连接有把手(3)。

6.根据权利要求1所述的一种回旋离子束加工装置，其特征在于：所述壳体(1)的内壁开设有真空抽气口(5)，所述壳体(1)的外壁固定连接有控制面板(4)。

技术总结
本技术公开了一种回旋离子束加工装置，包括壳体，所述壳体的内壁固定连接有第一固定架，所述第一固定架的内壁转动连接有横摇轴，所述第一固定架通过设置的横摇轴转动连接有外框，所述外框的内壁转动连接有纵摇轴，所述外框通过设置的纵摇轴转动连接有内框，所述内框的内部设置有方位轴，所述方位轴的内壁与纵摇轴的外壁转动连接。通过使用第一固定架、外框、内框等结构来驱动操作台，使操作台可自由控制其位移，实现了离子束和工件的相对运动，来覆盖加工工件整个表面，纵摇轴的设置可控制操作台的左右移动，横摇轴的设置可控制操作台的前后移动，有效的解决了工件因加工表面不均匀使其表面不平整的问题体现了装置的实用性。

技术研发人员：左飞龙,余益飞,付德春
受保护的技术使用者：湖北江海行纳米科技有限公司
技术研发日：20221008
技术公布日：2024/1/12