除气阶段中离子源注入机中离子源灯丝中毒现象

弗里曼离子源是一种侧向引出电子碰撞型的离子源。该类型灯丝平行于离子引出的窄缝，并且处于它的正后方。灯丝的长度与引出的窄缝的整个长度是相对应的，在离子源灯丝磁场和外加磁场的的共同作用下，致使热阴极产生的电子在无电场的等离子体中进行复杂的螺线运动，外加磁铁产生的一个大约是100奥特斯的可变性磁场。

在使用离子源注入机对离子注入材料的表面进行改性的过程中，离子源有可能会无法正常工作，需要停机进行检查和维修。检查过程中如果发现灯丝上沉积着工作物质，那么就会导致灯丝的局部或者整个灯丝慢慢变粗。灯丝的电阻会减弱，降低其发射电子的能力，最终发生熄弧现象。熄弧也称作灭弧。当电压超过一定值时，就会发生电弧放电。比如断路器在有电的时候断开的话，由于断口上的电压很高，就会产生电弧，使电路继续导通，这是很危险的。这种现象统称为灯丝中毒现象。

用钨丝在经过化学处理后通过化学清洗装入离子源。将纯度为99.9%的MoCl₅试剂作为工作物质分析其离子源灯丝的中毒现象。在除气阶段时，对灯丝进行缓慢的加热，进行自然气化，通过进气管热传导使得部分工作物质进行气化。MoCl₅气体在进入弧室之后，会在弧室束流引出口将其大部分抽走。剩余的部分则沉积在钨丝上，沉积的MoCl₅在高温的情况下很快就分解为Mo和Cl₂。Cl₂会被抽走，但是Mo仍然沉积在灯丝上，导致灯丝发生中毒。在检查的时候发现灯丝均匀的变粗，严重中毒。

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