DD217082A1

DD217082A1 - Single-ION SOURCE

Info

Publication number: DD217082A1
Application number: DD25387383A
Authority: DD
Inventors: Klaus Hammer; Thomas Weber
Original assignee: Karl Marx Stadt Tech Hochschul
Priority date: 1983-08-11
Filing date: 1983-08-11
Publication date: 1985-01-02

Abstract

DIE EINSTRAHL-IONENQUELLE IST VORZUGSWEISE FUER DIE PROBENABDUENNUNG, INSBESONDERE FUER DIE TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPIE, GEEIGNET. ZIEL UND AUFGABE DER ERFINDUNG BESTEHT DARIN, EINE IONENQUELLE ANZUGEBEN, DEREN KONSTRUKTIVER AUFBAU EINFACHER GESTALTET IST ALS BEI VERGLEICHBAREN IONENQUELLEN UND DEREN GEOMETRISCHEN ABMESSUNGEN KLEIN GEHALTEN WERDEN KOENNEN BEI GLEICHZEITIGER ERHOEHUNG DER STROMDICHTE IM ZENTRUM DES IONENSTRAHLES UND HERABSETZUNG DER BRENNSPANNUNG DER GASENTLADUNG. ERFINDUNGSGEMAESS WIRD DIE AUFGABE GELOEST, INDEM DIE EINSTRAHL-IONENQUELLE ALS ROHRFOERMIGE HOHLKATODE AUSGEBILDET IST, UND AUS EINEM DUENNWANDIGEN HOHLZYLINDER, DER AUF DER ANODENSEITE VON EINER RINGSCHEIBE BEGRENZT WIRD, BESTEHT, AUF DER EXTRAKTIONSSEITE GESCHLOSSEN IST, DASS DER HOHLKATODE EIN EXPANSIONSRAUM VORGELAGERT IST, DER DIE ISOLIERUNG ZWISCHEN GRUNDKOERPER UND ANODENPLATTE UEBERNIMMT, UND DASS AN DEN EMISSIONSOEFFNUNGEN EINE DRUCKSTUFE MIT EINEM FAKTOR VON MINDESTENS 10 HOCH 3 VORHANDEN IST.THE SINGLE-IRON SOURCE IS SUITABLY SUITABLE FOR SAMPLE DIVERSION, ESPECIALLY FOR TRANSMISSION ELECTRONIC MICROSCOPY. PURPOSE AND OBJECT OF THE INVENTION IS TO AN ION SOURCE TO STATE THEIR CONSTRUCTIVE DESIGN SIMPLE SHAPES THAN TO COMPARABLE ION SOURCES AND THEIR GEOMETRIC DIMENSIONS SMALL BE HELD CAN WHILE INCREASING CURRENT DENSITY IN THE CENTER OF ION JET AND REDUCTION OF FUEL SUPPLY OF GAS DISCHARGE. In accordance with the invention, the task is solved by forming the single-jet ion source as a tube-shaped cave-cat, and from a thin-walled hollow cylinder bounded on the anode side by a disc, concluding on the extraction side that the cavity-catode is provided with an expansion chamber ISOLATING THE INSULATION BETWEEN THE BASIC BODY AND THE ANODEN PLATE, AND THAT THE EMISSION OPENINGS HAVE A PRESSURE LEVEL WITH A FACTOR OF AT LEAST 10 HIGH 3.

Description

.. - ι - έοο ο/ο ί .. - ι - έοο ο / ο ί

Single-jet ion source, Field of application of the invention

Die Einstrahl-lonenquelle ist vorzugsweise für physikalische Grundlagenuntersuchungen, zur Oberflächenreinigung und zur Probenabdünnung, insbesondere für die Trahsmissionselektronenmikroskopie, geeignet.The single-beam ion source is preferably suitable for basic physical investigations, for surface cleaning and for sample thinning, in particular for the original transmission electron microscopy.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind eine Vielzahl unterschiedlicher Typen von lonenquellen bekannt, die gebündelte lonenstrahlen erzeugen, mit deren Hilfe Oberflächen bearbeitet oder Proben abgedünnt werden. Das genannte Einsatzgebiet erfordert lonenstrahlen mit Stromdichten im Zentrum von über 500>A/cm² bei Strahldurchmessern von einigen Millimetern, wobei höhere Stromdichten (> 1 -^)angestrebt werden. Zur Generation dieser lonenstrahlen wird in der Ionenquelle ein Plasma gezündet, aus dem die Ionen durch ein Extraktionssystem abgesaugt und zu einem Strahl formiert werden. Damit die genannten Stromdichten erreicht werden, sind lonendichten im Plasma größer 10¹⁰ Ionen/cm³ erforderlich. ,A variety of different types of ion sources are known that produce concentrated ion beams that are used to process surfaces or to thicken samples. The mentioned application requires ion beams with current densities in the center of more than 500> A / cm ² with beam diameters of a few millimeters, with higher current densities (> 1 - ^) being aimed for. For the generation of these ion beams, a plasma is ignited in the ion source, from which the ions are extracted by an extraction system and formed into a jet. To achieve the stated current densities, ion densities in the plasma greater than 10 ¹⁰ ions / cm ^{3 are} required. .

Zur Erzeugung des Plasmas dient entweder eine unselbständige Niederdruck-Gleichstrom-Bogenentladung (DC-Entladung) oder eine Glimmentladung. Bei der DC-Entladung ist eine Glühkatode erforderlich, dadurch werden die Ionenquelle, aber auch die Probe aufgeheizt, so daß eine zusätzliche Kühlung notwendig wird. Der bekannteste lonenquellentyp dieser Ausführung ist das Duoplasmatron. Auf Grund des geringeren Aufwandes haben sich für den betrachteten Anwendungsfall lonenquellen mit kalter Katode stärker durchgesetzt. .To generate the plasma is either a dependent low-pressure DC arc discharge (DC discharge) or a glow discharge. When the DC discharge, a hot cathode is required, thereby the ion source, but also the sample is heated, so that an additional cooling is necessary. The best known ion source of this design is the duoplasmatron. Due to the lower cost, ion sources with cold cathode have become more prevalent for the considered application. ,

Der einfachste lonenquellentyp dieser Art ist das Kanalstrahirohr. Bei ihm ist die Extraktionsspannung ungefähr gleich der Brennspannung der Entladung, so daß eine starke Katodenzerstäubung in der Ionenquelle auftritt, und damit verbunden, eine beachtliche Kontamination des lonenstrahles sowie der zu bearbeitenden Probe. Das Kanalstrahlrohr ist damit für viele Untersuchungen speziell in Verbindung mit der Mikroelektronik unbrauchbar. Ein sehr leistungsfähiges Kanalstrahlrohr, bei dem bei einer Extraktionsspannung von 1OkV eine Stromdichte von 1,5mA/cm² erreicht wurde, ist von D. J. Barber im „Journal of Materials Science" 5 (1970) S. 1-8 beschrieben. ,The simplest ion source of this type is the sewer tube. In him, the extraction voltage is approximately equal to the burning voltage of the discharge, so that a strong sputtering occurs in the ion source, and associated, a considerable contamination of the ion beam and the sample to be processed. The sewer pipe is thus useless for many investigations, especially in connection with microelectronics. A very powerful channel jet tube, which reached a current density of 1.5mA / cm ² at an extraction voltage of 10kV, is described by DJ Barber in "Journal of Materials Science" 5 (1970) pp. 1-8.

Am weitesten verbreitet ist die Nutzung der sogenannten „Penning-Glimmentladung" zur Erzeugung des Plasmas. Dabei werden die Elektroden so angeordnet, daß die Elektronen zwischen_vKatode und Antikatode pendeln und durch ein Magnetfeld auf schraubenlinienförmige Bahnen gezwungen werden. Dieser lonenquellentyp hat/vor allem bedingt durch die Magnetspulen, große Abmessungen, so daß er an die Rezipienten der Vakuumanlagen von außen angeflanscht werden muß. Die maximalen Stromdichten bei den bekannten Ausführungen übersteigen kaum 1 mA/cm², und die Brennspannungen der Entladung liegen ungefähr bei Ibis 2 Kilovolt (DE-OS 3015649). ; 'The most widespread is the use of so-called "Penning glow discharge" to generate the plasma. In this case the electrodes are arranged so that the electrons between _v cathode and Antikatode oscillate and be forced by a magnetic field on helical tracks. This has lonenquellentyp / especially due to the magnetic coils, large dimensions, so that it must be flanged to the vacuum system's receivers from the outside The maximum current densities in the known embodiments barely exceed 1 mA / cm ² , and the firing voltages of the discharge are approximately at Ibis 2 kilovolts (DE -OS 3015649).; '

Durch gitterförmige Anordnung der Anoden oder Katoden und ganz spezielle Ausbildung dieser Elektroden, z. B. kugelförmig, wird versucht, den Pendeieffekt der Elektronen zu verstärken, um dadurch auf das Magnetfeld verzichten zu können. Verbunden damit ist aber eine Erhöhung der Brennspannung der Entladung auf einige Kilovolt. Die Vergrößerung des extrahierbareh lonenstromes und der Stromdichte ist bei den bekannten Lösungen immer mit einer Erhöhung des Aufwandes verbunden, insbesondere betrifft das die Vergrößerung der Abmessungen durch zusätzliche Magnetspuien, Anbringen von Elektroden und ähnliche Maßnahmen, wodurch das Anwendungsgebiet dieser lonenquellen eingeschränkt ist.By grid-like arrangement of the anodes or cathodes and very special training of these electrodes, z. B. spherical, it is trying to enhance the pending effect of the electrons, thereby doing without the magnetic field can. Associated with this, however, is an increase in the burning voltage of the discharge to a few kilovolts. The enlargement of the extractable ion current and the current density in the known solutions is always associated with an increase in complexity, in particular the enlargement of the dimensions by additional magnetic coils, attachment of electrodes and similar measures, whereby the field of application of these ion sources is limited.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in einer Einstrahl-lonenquelle, die einfach herstellbar und auf Grund ihrer geometrischen Abmessungen und ihrer Parameter vielseitig einsetzbar ist. 'The object of the invention is a single-beam ion source which is easy to manufacture and versatile in use due to its geometrical dimensions and parameters. '

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstrahl-Ionenqueile bereitzustellen, die kleine geometrische Abmessungen besitzt, einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und unter Ausnutzung einer stromstarken Glimmentladung, die in einer Hohlkatode brennt, einen Ionenstrahl hoher Stromdichte erzeugt.The invention has for its object to provide a Einstrahl-Ionenqueile, which has small geometric dimensions, has a simple structural design and generates an ion beam high current density by utilizing a high-current glow discharge, which burns in a hollow cathode.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die"Hohlkatode der Einstrahl-lonenquelle rohrförmig ausgebildet ist, einen Innendurchmesser zwischen 6 und 15mm und eine Länge vom drei- bis vierfachen Innendurchmesser hat und die aus einem dünnwandigen Hohlzylinder aus hochtemperaturbeständigem Material, der auf der Anodenseite von einer, Ringscheibe mit einer Bohrung für die Anode begrenzt wird, auf der Extraktionsseite geschlossen ist und zentrisch auf dieser Seite eine oder mehrere Emissionsöffnungen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 1,2 mm aufweist, besteht, daß die stabförmige Anode längsseitig von einem Isolierrohr eingehüllt ist und durch die Bohrung der Ringscheibe in den Hohlzylinder ragt, daß der Expansionsraum der Hohlkatode vorgelagert ist und mindestens den dreifachen Innendurchmesser des Hohlzylinders hat und von einem Isolierring begrenzt wird, der die Isolierung zwischen Grundkörper und Anodenplatte übernimmt und in dem eine Isolierscheibe zwischen Ringscheibe und Anodenplatte eingesetzt ist, daß der Gaseinlaß über einen Gaseinlaßring erfolgt und daß an der oder den Emissionsöffnungen eine Druckstufe mit einem Faktor von mindestens 10³ entsteht. Bei derjerfindungsgemäßen Lösung brennt in dem Hohlzylinder eine Hohlkatoden-Glimmentladung hoher Stromdichte. Der gewählte Bereich des Durchmessers ist eine Gewähr dafür, daß ein Elektronenpendeieffekt einsetzt, der wiederum die lonisierungswahrscheinlichkeit wesentlich erhöht. Kleinere Durchmesser führen dazu, daß sich die Entladung an den Rand ansetzt und nicht im Hohlzylinder brennt. Bei größeren Durchmessern geht der Pendeleffekt stark zurück. Die bis an den Rand des Hohlzylinders vorgezogene Anode unterdrückt die positive Säule der Plasmaentladung, so daß sich nur die katodischen Entladungsteile bis zum negativen Glimmlicht ausbilden; die Brennspannung der Entladung kann dadurch niedrig gehalten werden. Durch einen eingesetzten Wickel aus thoriertem Wolframdraht werden zwei Effekte erreicht, da thoriertes Wolfram einen hohen Sekundärelektronenkoeffizienten hat, werden der Entladung bereits bei niedrigen Brennspannungen ausreichend Elektronen zur Verfügung gestellt, zum anderen bewirkt dei Wickel eine Oberflächenvergrößerung, wodurch die Stromdichte und damit die Brennspannung abnimmt. Bei der Zündung der Entladung ist die Gefahr gegeben, daß sie nicht nur im Höhlzylinder, sondern auch in dem vorgelagerten Expansionsraum und in der Gaszuleitung, die wie eine Hohlkatode wirkt, brennt. Es wird deshalb dem Hohizylinder ein relativ großer Expansionsraum vorgelagert, so daß der Pendeleffekt der Elektronen hier nicht auftreten kann und diese Anordnung wie eine einfache Katode wirkt. Erschwert wird die Ausbildung der Entladung . noch zusätzlich, indem der Wohlzylinder durch eine Scheibe mit einer zentrischen Bohrung für die Anode abgegrenzt wird und der Expansionsraum durch eine Isolierscheibe unterteilt ist Die gewählte Anordnung der Isolierscheibe verhindert weiterhin, daß die Isolierung zwischen Anode und Katode durch die auftretende Katodenzerstäubung verschmutzt und damit unwirksam !wird. " ^x This object is achieved in that the "hollow cathode of the single-ion source is tubular, has an inner diameter between 6 and 15mm and a length of three to four times the inner diameter and from a thin-walled hollow cylinder made of high temperature resistant material on the anode side of one, annular disc is bounded with a bore for the anode, is closed on the extraction side and has centrally on this side one or more emission openings with a diameter of 0.5 to 1.2 mm, is that the rod-shaped anode on the longitudinal side of an insulating tube is enveloped and protrudes through the bore of the annular disc in the hollow cylinder that the expansion space of the hollow cathode is upstream and has at least three times the inner diameter of the hollow cylinder and is bounded by an insulating ring, which takes over the insulation between the base body and the anode plate and in which an insulating washer between n annular disk and anode plate is used, that the gas inlet via a gas inlet ring takes place and that at the or the emission openings, a pressure stage with a factor of at least 10 ³ is formed. In the solution according to the invention, a hollow cathode glow discharge of high current density burns in the hollow cylinder. The selected range of the diameter is a guarantee that an electron donation effect sets in, which in turn substantially increases the ionization probability. Smaller diameter cause the discharge attaches to the edge and does not burn in the hollow cylinder. For larger diameters, the pendulum effect is greatly reduced. The anode, which has been pulled forward to the edge of the hollow cylinder, suppresses the positive column of the plasma discharge, so that only the cathodic discharge parts form to the negative glow; the burning voltage of the discharge can be kept low. By using an inserted winding of thoriated tungsten wire, two effects are achieved, since thoriated tungsten has a high secondary electron coefficient, the discharge is provided even at low burning voltages sufficient electrons available, on the other causes the winding an increase in surface area, whereby the current density and thus the burning voltage decreases. When the ignition of the discharge there is the danger that it burns not only in the hollow cylinder, but also in the upstream expansion space and in the gas supply line, which acts as a hollow cathode. It is therefore the Hohizylinder preceded by a relatively large expansion space, so that the pendulum effect of the electrons can not occur here and this arrangement acts as a simple cathode. Complicating the training of the discharge. In addition, by the Wohlzylinder is delimited by a disc with a central bore for the anode and the expansion space is divided by an insulating The selected arrangement of the insulating prevents further that the insulation between the anode and cathode contaminated by the sputtering occurring and thus ineffective! becomes. " ^x

Der Gaseihlaß ist so angeordnet, daß das Gas über den Expansionsraum, also einem entladungsfreien Gebiet, in den Hohizylinder strömt. Damit wird ein Durchgreifen der Entladung in die Gaszuleitung verhindert.The gas gauge is arranged so that the gas flows over the expansion space, that is, a discharge-free area, into the hollow cylinder. This prevents a penetration of the discharge into the gas supply line.

Das Anwendungsgebiet der Einstrahl-Ionenquelle erfordert, daß der Ionenstrahl gebündelt ist und die Stromdichteverteilung von innen nach außen abnimmt. Eine derartige Charakteristik ist prinzipiell durch das Extraktionssystem gegeben und wird durch sehr viele Faktoren, wie Durchmesser der Emissions- und Extraktionsöffnungen, Abstand zwischen Emissions- und Extraktionselektrode, der Plasmadichte u. a., beeinflußt. Entscheidend ist dann aber die Form der sich vor der Emissionselektrode ausbildenden Plasmagrenzschicht. Diese Form kann durch die geometrische Gestaltung der Emissionsöffnung mit beeinflußt werden. Damit eine gute Bündelung des lonenstrahles erfolgt, soll die Krümmung der Plasmagrenzfläche gering sein, deshalb muß die Emissionsöffnung von'außen nach innen (zur Plasmagrenzfläche hin) größer werden. Erreicht werden kann das durch eine kegelstumpfförmige Bohrung, wobei sich ein Neigungswinkel zwischen 30 und 45° ajs günstig erwiesen hat. Insgesamt führen die dargelegten Maßnahmen dazu, daß kleine geometrische Abmessungen für den Entladungsraum und damit für die Ionenquelle möglich sind, aber trotzdem hohe lonendichten im Plasma erreicht werden, so daß lonenstrahlströme mit hohen Dichten extrahiert werden können.The field of application of the single-jet ion source requires that the ion beam is focused and the current density distribution decreases from the inside to the outside. Such a characteristic is given in principle by the extraction system and is due to many factors such as diameter of the emission and extraction openings, distance between the emission and extraction electrode, the plasma density u. a., Affected. However, the decisive factor is the shape of the plasma boundary layer forming in front of the emission electrode. This shape can be influenced by the geometric design of the emission opening. In order for the ion beam to be well bundled, the curvature of the plasma boundary surface should be small, so that the emission opening must be larger from the outside to the inside (towards the plasma boundary surface). This can be achieved by a frusto-conical bore, with an angle of inclination between 30 and 45 ° ajs has proven favorable. Overall, the measures described lead to small geometric dimensions for the discharge space and thus for the ion source are possible, but nevertheless high ion densities are achieved in the plasma, so that ion beam currents can be extracted with high densities.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieies näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to a Ausführungsbeispieies.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Einstrahl-Ionenquelle. · . Fig. 1 shows a schematic representation of the single-beam ion source. ·.

Im Hohlzylinder 1, in dem ein spiralförmiger Drahtwickel 2 austhoriertem Wolframdraht mit einem Durchmesser von 1,6mm eingeschoben ist, brennt eine stromstarke Glimmentladung. Der Hohlzylinder 1 hat einen Innendurchmesser von 11 mm, dadurch wird eine hohe Stromdichte des Entladungsstromes und damit eine hohe lonendichte erreicht; er ist an Katodenpotential angeschlossen. Begrenzt wird der Hohlzylinder 1 nach oben hin durch eine dünne Ringscheibe 18 aus Molybänblech und die stabförmige Anode 3. Sie hat einen Durchmesser von 5 mm. Die Anode 3 schließt am Ende des Hohlzylinders 1 in halbkugelförmiger Form ab; sie ist von einem Isolierrohr 4 umgeben, welches verhindert, daß sich die Entladung am Rand des Hohlzylinders 1 ansetzt. Der Expansionsraum 5 ist durch die Isolierscheibe 6 ungefähr in der MitteIn the hollow cylinder 1, in which a spiral wire coil 2 austhoriertem tungsten wire is inserted with a diameter of 1.6 mm, burns a high-current glow discharge. The hollow cylinder 1 has an inner diameter of 11 mm, thereby a high current density of the discharge current and thus a high ion density is achieved; it is connected to cathode potential. The hollow cylinder 1 is limited at the top by a thin annular disc 18 made of Molybänblech and the rod-shaped anode 3. It has a diameter of 5 mm. The anode 3 terminates at the end of the hollow cylinder 1 in a hemispherical shape; it is surrounded by an insulating tube 4, which prevents the discharge attaches to the edge of the hollow cylinder 1. The expansion space 5 is approximately in the middle by the insulating 6

geteilt; abgeschlossen wird der Expansionsraum 5 von der Anodenplatte 7. divided; the expansion space 5 is completed by the anode plate 7.

Der Gaseinlaßring 10 ist so gestaltet, daß er wahlweise entweder wie in Fig. 1 zwischen Grundkörper 9 und Isolierring 8 oder zwischen Anodenplatte 7 und Isolierring 8 angeordnet werden kann.The gas inlet ring 10 is designed so that it can be arranged either as shown in FIG. 1 between the base body 9 and the insulating ring 8 or between the anode plate 7 and the insulating ring 8.

Im Hohlzylinder 1 ist auf der unteren Seite die Emissionsöffnung 12. Um eine für die Bündelung des lonenstrahles günstige Form der Plasmagrenze zu erreichen, ist di,e Scheibe 13 mit einer kegelstumpfförmigen Bohrung über der Emissionsöffnung 12 eingesetzt."In the hollow cylinder 1 is on the lower side of the emission opening 12. In order to achieve a favorable for the bundling of the ion beam form of the plasma boundary, di, e disc 13 is inserted with a frusto-conical bore over the emission opening 12. "

Die Extraktionselektrode 14 wird vom Haltering 15 getragen, sie ist mitteis dreier Stiftschrauben verschiebbar, so daß eine einfache Justiermöglichkeit gegeben ist. Gehalten wird die Extraktionselektrode 14 von drei Isolierstäben 16, die über Klemmen und einen Klemmring 17 am Grundkörper 9 befestigt sind.The extraction electrode 14 is supported by the retaining ring 15, it is mitteis three studs displaced, so that a simple adjustment is given. The extraction electrode 14 is held by three insulating bars 16, which are fastened to the main body 9 via clamps and a clamping ring 17.

Mit der im Ausführungsbeispiel beschriebenen Einstrahl-Ionenquelle wird bei einem Entladungsstrom von 15OmA und einer Extraktionsspannung von 2kV ein Targetionenstrom von 110μΑ extrahiert. Die Stromdichteverteilung hat die Form einer Gaußschen Glockenkurve. Im Strahlzentrum beträgt die Stromdichte 3 mA/cm². Die Ätzgrube ist beschränkt auf einen Durchmesser von ca. 3 mm. Bei einer Ätzzeit von 30 Minuten wird dabei eine maximale Tiefe der Ätzung von. 5μΠΊ in SiliziumWith the single-jet ion source described in the exemplary embodiment, a target ion current of 110 μΑ is extracted at a discharge current of 15 oMA and an extraction voltage of 2 kV. The current density distribution is in the form of a Gaussian bell curve. In the beam center, the current density is 3 mA / cm ² . The etching pit is limited to a diameter of about 3 mm. At an etching time of 30 minutes while a maximum depth of the etching of. 5μΠΊ in silicon

erreicht. reached.

Claims

-3- 253 873

Invention claims:. .

1. Einstrahl-ubnenquelle for generating a concentrated ion beam using a high-current glow discharge in a tubular hollow cathode for etching solid surfaces, and sample thinning for electron microscopy, consisting of hollow cathode, expansion space and extraction system, characterized in that the hollow cathode has an inner diameter between 6 and 15 mm and a length of three to four times the inner diameter and is designed as a thin-walled hollow cylinder (1) which is bounded on the anode side by an annular disc (18) with a bore for the anode (3), is closed on the extraction side, and has centrally on this side one or more emission openings, that the rod-shaped anode (3) is encased longitudinally by an insulating tube (4) u.nd through the bore of the annular disc (18) in the hollow cylinder (1) protrudes, that the expansion space (5 ) is preceded by the hollow cathode and at least three times I nendurchmesser of the hollow cylinder (1) and by an insulating ring (8) is limited, in which an insulating disc (6) between the annular disc (18) and anode plate (7 Γ ei η is set that 'the gas inlet via a gas inlet ring (10) takes place and that at, the or the emission openings a pressure stage with a factor of at least 10 ^{3 is} present.

2. ion source according to item 1, characterized in that in the hollow cylinder (1) has a spiral wire coil (2), for example, from thoriated WoiframdrahVeingebracht. .

3. ion source according to item 1 and 2, characterized in that the gas inlet ring (10) is designed symmetrically; that it is optionally installed between the base body (9) and insulating ring (8) or anode plate (7) and insulation (8), that the gas supply line (11) hidden between the base body (9) and gas inlet ring (10) or between the anode plate (7) and Gas inlet ring (10) takes place. , -

4. ion source according to item 1 to 3, characterized in that in front of the closed side of the hollow cylinder (1) a disc (13) is arranged, which has a kegeistumpfförmige bore above the emission opening (12) in such a way that the tip of the cone to the extraction electrode (14), the angle of inclination between 30 ° and 45 ° and the material thickness is 1 to 2mm. ,. '

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