Page 75 - 理化检验-物理分册2024年第十一期

蒋蓉蓉，等：离子束抛光仪的维护保养

由此可见，前阴极和后阴极在整个过程中一直受到 消耗。使用过的前后阴极与新的前后阴极相比，中
氩离子的轰击，不断发生损耗，而产生的氩离子将重 间原本凸起的部分缺失明显，形成了凹坑，而消耗的
新沉积在离子源的其他部位，并造成污染。因此离 铝则沉积到了离子源的其他部件，从而造成了离子
子枪的各个部分都需要进行维护保养才能确保其良 源的污染（见图2）。
好的工作状态。离子源的额定使用寿命为350 h，当 1.3 韦氏帽的维护和保养
仪器软件中离子源使用计时器达到350 h时，会出现 韦氏帽清洁前后的对比情况如图3所示。由图3
报警提示，需要更新维护离子源。此时，应当取出离 可知：前韦氏帽尺寸略小于后韦氏帽的尺寸，两者不
子源，将各个部件拆开后进行维护保养。 可混用；韦氏帽的主要污染物呈黑色，在原本的金属
1.2 阴极的维护和保养 色上附着了深浅不一的黑色污染物；整个部件内外
前阴极和后阴极属于耗材，其主要成分是金属 都有沉积，内壁、底端内圈口和顶端内圈口沉积更严
铝。随着使用时间的延长，阴极会出现不同程度的 重；清洁之后，黑色污染物基本被消除。

图 2 前后阴极使用前后外观

图 3 韦氏帽清洁前后外观
对污染物进行SEM分析，发现污染物在内圈口 铝。将韦氏帽放入氢氧化钠溶液会立刻产生剧烈的
沉积区域的宽度达到了327 μm，呈团簇的树枝状（见 化学反应，期间会产生大量气泡和黑色沉淀物，且伴
图4）。由能谱分析结果可知，韦氏帽的材料是铁合 随释放大量的热，使溶液温度升高。期间可更换一
金，而沉积污染物的主要成分为金属铝。在通风橱 次氢氧化钠溶液，避免反应沉淀物附着于韦氏帽，浸
中将韦氏帽浸泡在质量分数为15%的氢氧化钠溶液 泡至氢氧化钠和韦氏帽不再反应，接着再依次用清
中，让铝和氢氧化钠充分反应，可以有效地去除沉积 水、乙醇进行超声清洗，最后在烘箱烘烤干燥。
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