DE1233955B - Ion source - Google Patents

Ion source

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DE1233955B
DE1233955B DEH47471A DEH0047471A DE1233955B DE 1233955 B DE1233955 B DE 1233955B DE H47471 A DEH47471 A DE H47471A DE H0047471 A DEH0047471 A DE H0047471A DE 1233955 B DE1233955 B DE 1233955B
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Inventor
Andrew B Wittkower
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High Voltage Engineering Corp
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High Voltage Engineering Corp
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Description

DEUTSCHES 'MTW> PATENTAMT DeutscheKl.: 21g-21/01GERMAN MTW> PATENT OFFICE DeutscheKl .: 21g-21/01

AUSLEGESCHRIFT ~EDITORIAL ~

Aktenzeichen: H 47471 VIII c/21 g 1 233 955 Anmeldetag: 22.November 1962File number: H 47471 VIII c / 21 g 1 233 955 Filing date: November 22, 1962

Auslegetag: 9. Februar 1967Opened on: February 9, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ionenquelle mit einem Glühdraht, der innerhalb einer an ihrer Stirnfläche mit einer engen Öffnung versehenen Zwischenelektrode liegt, die sich gegenüber diesem Glühdraht auf einem positiven Potential befindet, ferner mit einer Anode, die sich gegenüber der Zwischenelektrode auf einem positiven Potential befindet, und schließlich mit einer Absaugelektrode, die gegenüber der Anode auf stark negativem Potential liegt.The invention relates to an ion source with a filament, which is inside a on its end face with a narrow opening provided intermediate electrode, which is opposite this filament is at a positive potential, furthermore with an anode, which is opposite the intermediate electrode is on a positive potential, and finally with a suction electrode that is opposite the anode is at a strongly negative potential.

Ionenquellen der hier behandelten Art erzeugen die Ionen durch die von einem Glühdraht in Wasserstoff oder einem anderen geeigneten ionisierbaren Gas ausgehende Entladung. Die für diesen Zweck übliche Anordnung enthält eine Ionisierungskammer, welcher eine ausreichende Menge des zu ionisierenden Gases zugeführt wird. Eine Zwischenelektrode, innerhalb derer sich der Glühdraht befindet, wird in unmittelbarer Nähe einer Anode angebracht, wobei diese Anode gleichzeitig die Stirnwand und die Öffnung der Ionisierungskammer darstellt. Die zwei in der Zwischenelektrode und der Anode befindlichen Öffnungen liegen in der gemeinsamen Achse. Mittels einer geeigneten Spannung wird eine Entladung zwischen dem Glühdraht und der Anode hervorgerufen. Das zwischen diesen Elektroden befindliche Gas wird dabei ionisiert. Die erzeugten Ionen treten durch die Öffnung der Anode hindurch. Eine Absaugelektrode von verhältnismäßig hohem negativem Potential gegenüber der Anode, nämlich auf einem Potential von 10 bis 60 kV, zieht die Ionen durch die Anodenöffnung in eine evakuierte Kammer hinein, wo sie in den Wirkungsbereich einer Absaugelektrode gelangen. (»Nuclear Instruments and Methods«, Bd. 10 [1961], S. 263 bis 271.)Ion sources of the type dealt with here generate the ions through the action of a filament in hydrogen or another suitable ionizable gas. The for this purpose Conventional arrangement includes an ionization chamber, which has a sufficient amount of the to be ionized Gas is supplied. An intermediate electrode, inside which the filament is located, is in attached in the immediate vicinity of an anode, this anode at the same time the end wall and the opening represents the ionization chamber. The two located in the intermediate electrode and the anode Openings are in the common axis. A discharge is established by means of a suitable voltage between the filament and the anode. The one between these electrodes Gas is ionized in the process. The ions generated pass through the opening of the anode. A suction electrode of relatively high negative potential with respect to the anode, namely on one Potential of 10 to 60 kV, pulls the ions through the anode opening into an evacuated chamber, where they come into the range of action of a suction electrode. (»Nuclear Instruments and Methods ", Vol. 10 [1961], pp. 263 to 271.)

Ein Nachteil derartiger Ionenquellen besteht in der Raumladung hinter dem Austritt aus der Anodenöffnung. Diese Raumladung begrenzt die Bildung eines scharfen Strahles von hoher Ionendichte. Wenn keine Fokussierungskräfte wirksam sind, so stoßen sich die Ionen gegenseitig ab, und zwar so weitgehend, daß der aus den Ionen bestehende Strahl schnell divergiert und sich somit vollständig zerstreut. Dieses Problem besteht insbesondere dann, wenn man einen intensiven Strahl mit einer Stromdichte von mehr als 500 mA/cm2 herzustellen bestrebt ist. Zwar kann man mit den in der obengenannten Literaturstelle beschriebenen IonenqueIlen Ionenstrahlen dieser und noch höherer Stromdichte herstellen, jedoch lassen sich diese Strahlen in dem zum Absaugen und zur Beschleunigung dienenden Teil der Anordnung mit Rücksicht auf die Raumladungskräfte selbst bei den höchsten Potentialgradienten, IonenquelleA disadvantage of such ion sources is the space charge behind the exit from the anode opening. This space charge limits the formation of a sharp beam of high ion density. If no focusing forces are effective, the ions repel each other to such an extent that the beam consisting of the ions quickly diverges and is thus completely scattered. This problem arises in particular when the aim is to produce an intense beam with a current density of more than 500 mA / cm 2. It is true that ion beams of this and even higher current density can be produced with the ion sources described in the above-mentioned reference, but these beams can be used in the part of the arrangement that is used for suction and acceleration, taking into account the space charge forces, even with the highest potential gradients, ion source

Anmelder:Applicant:

High Voltage Engineering Corporation,
Burlington, Mass. (V. St. A.)High Voltage Engineering Corporation,
Burlington, Mass. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. Ε. Sommerfeld und Dr. D. v. Bezold,
Patentanwälte, München 23, Dunantstr. 6Dr.-Ing. Ε. Sommerfeld and Dr. D. v. Bezold,
Patent Attorneys, Munich 23, Dunantstr. 6th

Als Erfinder benannt:
Andrew B. Wittkower, LondonNamed as inventor:
Andrew B. Wittkower, London

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. Dezember 1961
(158 206),Claimed priority:
V. St. v. America December 11, 1961
(158 206),

vom 18. Juni 1962 (205 168) ■dated June 18, 1962 (205 168) ■

die bei gut polierten Elektroden im Vakuum anwendbar sind, nicht aufrechterhalten. Es ist daher bisher nicht möglich gewesen, diese Ionenquellen zu verwenden und Strahlen entsprechend hoher Stromdichte herzustellen, ohne Fokussierungsschwierigkeiten zu begegnen.which can be used with well-polished electrodes in a vacuum, are not maintained. It is therefore So far it has not been possible to use these ion sources and beams of correspondingly high current density without encountering difficulties in focusing.

Die Wirksamkeit von elektrostatischen Linsen ist durch einen Verlust an Strahlqualität infolge der sphärischen Aberration begrenzt, welche von der dritten Potenz des Divergenzwinkels beim Eintritt des Strahles in die Linse abhängt.The effectiveness of electrostatic lenses is due to a loss in beam quality as a result of the spherical aberration, which is limited to the third power of the angle of divergence on entry of the beam into the lens depends.

Die Fokussierung läßt sich jedoch für jeden Ionenstrahl von gegebenen Abmessungen nennenswert verbessern, wenn der Durchmesser und die Divergenz dieses Strahles beim Eintritt in die Absaugelektrode ein Minimum sind.However, the focusing can be appreciable for any ion beam of given dimensions improve if the diameter and divergence of this beam when entering the suction electrode are a minimum.

Basierend auf dieser Erkenntnis liegt erfindungsgemäß bei der eingangs bezeichneten Ionenquelle zwischen der Anode und der Absaugelektrode noch eine auf dem gleichen Potential wie die Anode befindliche Steuerelektrode. Dadurch wird eine wirksame Beeinflussung des Strahls beim Austritt aus der Anode ermöglicht, so daß man nicht nur eine verbesserte Fokussierung erreicht, sondern auch intensivere Strahlen erhält, weniger Ionen an die Absaug-Based on this knowledge, the invention relates to the ion source referred to at the beginning between the anode and the suction electrode there is another at the same potential as the anode Control electrode. This effectively influences the jet when it exits the Anode allows, so that you not only achieve improved focusing, but also more intense Rays, fewer ions to the suction

709 508/242709 508/242

elektrode verliert und weniger Gas in den Vakuumraum abfließt.electrode loses and less gas flows into the vacuum chamber.

Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, daß bei einem gegebenen Abstand von der Anode der Ionenquelle die Neigung des Ionenstrahls zur Divergenz eine inverse Funktion des Öffnungsdurchmessers ist. Innerhalb gewisser durch Rechnung zu ermittelnder Grenzen führt bei einem Ionenstrahl von gegebener Energie und Intensität eine Zunahme des Durchmessers der Anodenöffnung zu einer Abnahme der Strahldivergenz bei einem gegebenen Abstand von der Anodenöffnung. Bei einem bestimmten Wert dieses Öffnungsradius ist der Ionenstrahlradius in einem bestimmten Abstand ein Minimum. Es wurden Gleichungen entwickelt, welche die Öffnung der Anode mit dem axialen Abstand und dem Radius des Ionenstrahls für gegebene Strahlparameter verknüpfen, aus denen die Ionenquellengeometrie zur Lieferung optimaler Strahlabmessungen zuverlässig berechnet werden kann.The invention is thus based on the knowledge that at a given distance from the anode Ion source the tendency of the ion beam to diverge an inverse function of the opening diameter is. Within certain limits to be determined by calculation, an ion beam of given Energy and intensity an increase in the diameter of the anode opening leads to a decrease the beam divergence at a given distance from the anode opening. At a certain value this opening radius is the ion beam radius at a certain distance as a minimum. There were Equations are developed showing the opening of the anode with the axial distance and the radius of the Link ion beam for given beam parameters, from which the ion source geometry for Delivery of optimal beam dimensions can be reliably calculated.

Bei diesem Weg zur wirksameren Beeinflussung des Plasmas, welches aus der Anodenöffnung austritt, entstehen aber zwei weitere Probleme. Eine große Anodenöffnung läßt nämlich eine verhältnismäßig große Gasmenge hindurchtreten, so daß das Vakuumsystem verunreinigt wird. Außerdem kann es vorkommen, daß der Mindestwert des Stromes, der aus einer derartigen vergrößerten Öffnung abgezogen wird, größer ist als derjenige Strom, der in dem System verarbeitet werden kann.In this way to more effectively influence the plasma that emerges from the anode opening, but there are two other problems. A large anode opening leaves a relatively large amount of gas pass through, so that the vacuum system is contaminated. It can also happen that the minimum value of the current drawn from such an enlarged opening is greater than the current that can be processed in the system.

Durch die Erfindung werden auch diese Probleme gelöst, indem die obenerwähnte Steuerelektrode es erleichtert, den Raum zwischen der Anode und der Absaugelektrode zu evakuieren und es ermöglicht, den aus der Anode austretenden Ionenstrom zu beeinflussen. The invention also solves these problems by adding the control electrode mentioned above makes it easier to evacuate the space between the anode and the suction electrode and enables to influence the ion current emerging from the anode.

Fig. 1 ist eine kurvenmäßige Darstellung der funktionellen Verknüpfung zwischen dem Durchmesser und der Raumladung von Ionenstrahlen für Ionenquellen verschiedener Anodenöffnung;Fig. 1 is a graph showing the functional relationship between the diameter and the space charge of ion beams for ion sources of different anode openings;

F i g. 2 stellt einen Längsschnitt durch eine Ionenquelle dar;F i g. 2 shows a longitudinal section through an ion source;

F i g. 3 ist eine vergrößerte Darstellung der Ionenquelle in F i g. 2 undF i g. 3 is an enlarged view of the ion source in FIG. 2 and

F i g. 4 ein Schnitt durch eine andere Ausf ührungsform. F i g. 4 a section through another embodiment.

Bei einer Ionenquelle der bekannten Art wird die Divergenz des Ionenstrahls vorwiegend durch Raumladungskräfte bestimmt. Wenn die Stromstärke, die Spannung und die Masse der Ionen dieselbe ist, so existiert ein bestimmter Wert des anfänglichen Strahldurchmessers r0 (Ordinate), für welchen der Strahldurchmesser r in einem bestimmten Abstand ζ (Abszisse) ein Minimum ist. Die Eigenschaften dreier derartiger Strahlen sind in F i g. 1 durch die Kurven 31, 32, 33 dargestellt. Diese drei verschiedenen Strahlen haben gleiche Energie und Stromstärke, jedoch verschiedene anfängliche Radien r0. Man sieht, daß beim Anfangsradius r02 ein noch sehr kleiner Strahlenradius im Abstandz1 vorliegt. Beim anfänglichen Radius r03 ist noch im Abstand Z2 ein verhältnismäßig kleiner Strahlenradius vorhanden. Es kann eine ganze Schar von Kurven nach Art der Kurven 31, 32 und 33 aufgezeichnet werden. Ein optimaler Radius der Austrittsöffnung der Ionenquelle kann dann in jedem praktischen Anwendungsfall als Funktion des Stromes, der Energie und des minimalen Fleckdurchmessers in einem bestimmtenIn an ion source of the known type, the divergence of the ion beam is mainly determined by space charge forces. If the current strength, the voltage and the mass of the ions are the same, there is a certain value of the initial beam diameter r 0 (ordinate) for which the beam diameter r is a minimum at a certain distance ζ (abscissa). The properties of three such rays are shown in FIG. 1 represented by the curves 31, 32, 33 . These three different rays have the same energy and current strength, but different initial radii r 0 . It can be seen that at the initial radius r 02 there is still a very small beam radius at the distance z 1 . At the initial radius r 03 there is still a relatively small beam radius at the distance Z 2. A whole family of curves in the manner of curves 31, 32 and 33 can be recorded. An optimal radius of the exit opening of the ion source can then be determined in each practical application as a function of the current, the energy and the minimum spot diameter

Abstand von der Ionenquelle angegeben werden. Die Verhältnisse lassen sich aus der GleichungDistance from the ion source. The relationships can be derived from the equation

ro J r o J

berechnen, in welchercalculate in which

M4 I2 M 4 I 2

ζ ist der axiale Abstand von der Austrittsöffnung der Ionenquelle; ζ is the axial distance from the exit port of the ion source;

— ist das Verhältnis des Strahlenradius im Abr° stand ζ zum anfänglichen Strahlenradius;- is the ratio of the radius of the ray in the distance from r ° stand ζ to the initial radius of the ray;

M ist die Massenzahl der Ionen;M is the mass number of the ions;

V ist die Strahlenenergie in Kilo-Elektronenvolt, V is the radiation energy in kilo-electron volts,

undand

/ ist der Strahlstrom in Milliampere./ is the beam current in milliamps.

Der Wert des Integrals s(' dt kann aus dem Werk »Table of Functions« von Janke und Emde entnommen werden.The value of the integral s ( 'dt can be taken from the work "Table of Functions" by Janke and Emde.

Im Anschluß an diese Bestimmung des optimalen Austrittsdurchroessers der Ionenquelle wurde nun eine Anordnung entwickelt, die sich zur wirksameren Beeinflussung des aus der Ionenquelle austretenden Ionenstroms eignet. Da der optimale Öffnungsdurchmesser häufig erheblich größer ist als derjenige der bisher üblichen Ionenquellen, muß man dafür sorgen, daß weder zu viel Strom erzeugt wird noch zu große Gasmengen aus der Ionenquelle in den Vakuumraum eintreten. Bei der vorliegenden Anordnung erreicht man dies durch den Einbau einer Steuerelektrode zwischen die Anode und die Absaugelektrode, welche sowohl den Gasstrom, der aus der Anode austritt, abzusaugen gestattet als auch eine Ausdehnung des Plasmas vor der Absaugelektrode erlaubt. Bei der nachfolgenden eingehenden Beschreibung wird eine Ionenquelle zur Erzeugung eines Wasserstoffionenstrahles zwischen 1 und 15 mA vorausgesetzt.Following this determination of the optimal exit diameter of the ion source, it was now an arrangement developed which is more effective in influencing the exiting from the ion source Ion current is suitable. Since the optimal opening diameter is often considerably larger than that of the Up to now common ion sources, one must ensure that neither too much current is generated nor too large Gas quantities from the ion source enter the vacuum space. Achieved with the present arrangement you can do this by installing a control electrode between the anode and the suction electrode, which both the gas flow emerging from the anode, and an expansion of the Plasmas allowed in front of the suction electrode. In the following detailed description, a Ion source for generating a hydrogen ion beam between 1 and 15 mA required.

In Fig. 2 soll Wasserstoffgas in die Ionisierungskammer 36 über eine Leitung 6 eingeführt werden. Eine Zwischenelektrode 9 ist in einer Kammer 36 konzentrisch angebracht und umschließt einen Glühdraht 8. Durch einen geeigneten Spannungsanschluß einer Leitung 5 wird der Glühdraht auf einem Potential von etwa —200 V gegenüber einer Anode 11 gehalten. Die Zwischenelektrode 9 befindet sich auf einem Potential von etwa —100 V gegenüber der Anode 11. Durch Magnetspulen 7 werden der Lichtbogen und die in diesem Lichtbogen erzeugten Wasserstoffionen auf die Öffnung der Anode 11 konzentriert. Eine Steuerelektrode 12 für das erzeugte Plasma liegt sehr nahe an der Anode 11, und ihre Öffnung deckt sich mit der Öffnung in der Anode und der Zwischenelektrode. Zwischen der Anode 11 und der Steuerelektrode 12 befindet sich ein evakuierter Raum 19, in welchem das gewünschte Vakuum über eine Öffnung 18 mittels einer an eine Vakuumleitung 17 angeschlossenen Pumpe aufrechterhalten wird. Die Anode 11 und die Steuerelektrode 12 liegen auf 0 Volt. Die in der Ionisierungskammer 36 erzeugten Ionen werden durch eine AbsaugelektrodeIn FIG. 2, hydrogen gas is to be introduced into the ionization chamber 36 via a line 6 . An intermediate electrode 9 is arranged concentrically in a chamber 36 and encloses a filament 8. The filament is kept at a potential of approximately −200 V with respect to an anode 11 by means of a suitable voltage connection of a line 5. The intermediate electrode 9 is located at a potential of about -100 V relative to the anode 11 by magnetic coils 7 of the arc and the hydrogen ions generated in the arc to be concentrated on the opening of the anode. 11 A control electrode 12 for the generated plasma is very close to the anode 11 and its opening coincides with the opening in the anode and the intermediate electrode. Between the anode 11 and the control electrode 12 there is an evacuated space 19 in which the desired vacuum is maintained via an opening 18 by means of a pump connected to a vacuum line 17. The anode 11 and the control electrode 12 are at 0 volts. The ions generated in the ionization chamber 36 are passed through a suction electrode

Claims (5)

15 aus dieser Kammer abgesaugt, wobei diese Elektrode sich auf einem negativen Potential von 10 bis 50 kV gegenüber der Anode 11 befinden möge. Die Ionen werden dann einer Fokussierungselektrode 16 zugeleitet. Diese Elektroden sind alle innerhalb einer Strahlenkammer 4 angeordnet und durch die Isolatoren 10, 13 und 14 voneinander isoliert. Die F i g. 3 zeigt eine Ionenquelle vergrößert und im Schnitt. Die Größenverhältnisse eignen sich für einen Strahl von 10 mA. Die Öffnung 25 der Zwischenelektrode 9 hat einen Durchmesser d2 von 2,3 mm. Die Öffnung 26 der Anode 11 hat einen Durchmesser dt von 0,23 mm und liegt koaxial zu der Öffnung 25. Die Öffnung der Steuerelektrode 12, die einen Abstand ds von 2,5 mm von der Anode 11 besitzt, hat einen Durchmesser dt von 2,35 mm. Dabei ist wichtig, daß die Öffnung 26 nur sehr klein ist, um den Gasstrom klein zu halten und einen kleinen Strahlstrom sicherzustellen, so daß auf dem Wege d3 das Plasma expandieren kann und daß eine solche Öffnung di vorhanden ist, daß eine optimale Strahldivergenz erreicht wird. F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, die sich insbesondere für die Herstellung von Strahlen sehr hoher Ionendichte eignet. Bei der Anordnung nach as F i g. 4 erzeugt ein zylindrischer Körper 35 eine Driftstrecke d5, innerhalb derer sich der Ionenstrahl auf einen Durchmesser de erweitern kann. Die Plasmagrenze kann durch ein Gitter 37 gebildet werden, welches der Steuerelektrode 12 in F i g. 2 und 3 entspricht, oder das Plasma kann auch seine eigene Grenze bilden. Zwar kann in den meisten Anwendungsfällen mit einer gekrümmten natürlichen Plasmagrenze gearbeitet werden, jedoch ist die Verwendung eines Gitters insofern zu empfehlen, als eine definierte Grenze geschaffen wird, die auch einer Berechnung zugrunde gelegt werden kann. Eine Beschleunigungslinse, welche zwischen Plasmagrenze und einer Absaugelektrode 38 gebildet wird, bringt den Strahl in einem bestimmten Abstand hinter der Ionenquelle auf einen minimalen Durchmesser, und dieser Abstand kann durch Änderung der Krümmung der Plasmagrenze, durch Beeinflussung der Form des Beschleunigungsfeldes oder durch Änderung der Öffnungsgröße beinflußt werden. Es wurde beispielsweise gefunden, daß man bei einem Durchmesser dg von mehr als 3 cm die Raumladungskräfte, welche den Strahl zerstören, um zwei oder drei Größenordnungen vermindern konnte. Patentansprüche:15 sucked out of this chamber, whereby this electrode may be at a negative potential of 10 to 50 kV with respect to the anode 11. The ions are then directed to a focusing electrode 16. These electrodes are all arranged within a radiation chamber 4 and isolated from one another by the insulators 10, 13 and 14. The F i g. 3 shows an ion source enlarged and in section. The proportions are suitable for a 10 mA beam. The opening 25 of the intermediate electrode 9 has a diameter d2 of 2.3 mm. The opening 26 of the anode 11 has a diameter dt of 0.23 mm and is coaxial with the opening 25. The opening of the control electrode 12, which is at a distance ds of 2.5 mm from the anode 11, has a diameter dt of 2 , 35 mm. It is important that the opening 26 is only very small in order to keep the gas flow small and to ensure a small jet flow so that the plasma can expand on the path d3 and that such an opening di is present that an optimal jet divergence is achieved . F i g. 4 shows another embodiment which is particularly suitable for producing beams of very high ion density. In the arrangement according to FIG. 4, a cylindrical body 35 creates a drift path d5 within which the ion beam can expand to a diameter de. The plasma boundary can be formed by a grid 37, which is attached to the control electrode 12 in FIG. 2 and 3, or the plasma can also form its own boundary. Although a curved natural plasma boundary can be used in most applications, the use of a grid is recommended insofar as a defined boundary is created that can also be used as a basis for a calculation. An acceleration lens, which is formed between the plasma boundary and a suction electrode 38, brings the beam at a certain distance behind the ion source to a minimum diameter, and this distance can be changed by changing the curvature of the plasma boundary, by influencing the shape of the acceleration field or by changing the size of the opening be influenced. It has been found, for example, that with a diameter dg of more than 3 cm, the space charge forces which destroy the beam could be reduced by two or three orders of magnitude. Patent claims: 1. Ionenquelle mit einem Glühdraht, der innerhalb einer an ihrer Stirnfläche mit einer engen Öffnung versehenen Zwischenelektrode liegt, die sich gegenüber diesem Glühdraht auf einem positiven Potential befindet, ferner mit einer Anode, die sich gegenüber der Zwischenelektrode auf einem positiven Potential befindet, und schließlich mit einer Absaugelektrode, die gegenüber der Anode auf stark negativem Potential liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anode (11) und der Absaugelektrode (15) noch eine auf dem gleichen Potential wie die Anode befindliche Steuerelektrode (12) liegt.1. Ion source with a filament located within an intermediate electrode provided with a narrow opening on its end face, which is at a positive potential with respect to this filament, further with an anode, which is at a positive potential with respect to the intermediate electrode, and finally with a suction electrode which is at a strongly negative potential with respect to the anode, characterized in that a control electrode (12) which is at the same potential as the anode is located between the anode (11) and the suction electrode (15). 2. Ionenquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode (12) eine konische Form besitzt und in eine konische Ausnehmung der Anode (11) hineinreicht.2. Ion source according to claim 1, characterized in that the control electrode (12) has a conical shape and extends into a conical recess of the anode (11). 3. Ionenquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen der Anode (11) und der Steuerelektrode (12) über eine in der Steuerelektrode angebrachte Öffnung (18) evakuiert wird. 3. Ion source according to claim 1 or 2, characterized in that the space between the anode (11) and the control electrode (12 ) is evacuated via an opening (18) made in the control electrode. 4. Ionenquelle mit einem Glühdraht, der innerhalb einer an ihrer Stirnfläche mit einer engen Öffnung versehenen Zwischenelektrode liegt, die sich gegenüber diesem Glühdraht auf einem positiven Potential befindet, ferner mit einer Anode, die sich gegenüber der Zwischenelektrode auf einem positiven Potential befindet, und schließlich mit einer Absaugelektrode, die gegenüber der Anode auf stark negativem Potential liegt, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Anode (11) ein in der Ionenflugrichtung erstreckender zylindrischer Ansatz (35) befindet und daß gegebenenfalls innerhalb dieses zylindrischen Ansatzes eine als Gitter (37) ausgebildete Steuerelektrode vorhanden ist.4. Ion source with a filament located within an intermediate electrode provided with a narrow opening on its end face, which is at a positive potential with respect to this filament, further with an anode, which is at a positive potential with respect to the intermediate electrode, and finally with a suction electrode which is at a strongly negative potential with respect to the anode, characterized in that a cylindrical extension (35) extending in the direction of ion flight is located on the anode (11) and that, if necessary, a grid (37) formed as a grid (37) within this cylindrical extension Control electrode is present. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1001429,
671, 1059 581;Considered publications:
German publication no.1001429,
671, 1059 581; französische Patentschrift Nr. 1262136;
Zeitschrift für Physik, Bd. 152, 1958, S. 169;
Nukleonik, Bd. 1, 1959, H. French Patent No. 1262136;
Zeitschrift für Physik, Vol. 152, 1958, p. 169;
Nukleonik, Vol. 1, 1959, H. 5, S. 183 bis 188;
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L'Onde Electrique, Vol. 35, 1955, pp. 1064-1068; Nuclear Instruments and Methods, Vol. 11, 1961,;. 179 to 184; Vol. 10, 1961, pp. 263-271. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 508/242 1.67 © Bundesdruckerei Berlin709 508/242 1.67 © Bundesdruckerei Berlin
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