DE1964649A1 - Ion source of the magnetron type, especially for gas analyzers - Google Patents
Ion source of the magnetron type, especially for gas analyzersInfo
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Description
Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ.Dipl.-Ing. Dipl. Oec. publ.
PATENTANWALT
8 München 21 - GolÜrardstr. 81 23.12.1069PATENT ADVOCATE
8 Munich 21 - GolÜrardstr. 81 12/23/1069
Telefon 561762 5-53-1/obTelephone 561762 5-53-1 / ob
neralt; de Constructions Llectriquos et 'iecaniques J^rJ1S ^neralt; de Constructions Llectriquos et 'iecaniques J ^ rJ 1 S ^
utjr ia ,netron-'^jpe, insbesondere für Gasanalysatoreirutjr ia, netron - '^ jpe, especially for gas analyzer
Priorität vom rl. Dezember i960 aus der französischen Patentanmeldung Jr. Io3 123 (Seine)Priority from rl. December 1960 from the French patent application Jr. Io3 123 (Seine)
Die jirfindurii·; betrifft eine Ionenquelle mit einer zylindrischen e^ in deren Inneren die ionisierenden Elektronen erzeugt wer- . und nit einerri steuerbaren fokussiere/iden "!agnetfeld, insbederi; fir einen -asaniilysator zum Ilachvreis von mindestens 1/1000 Anteil or ο '!llliori.The jirfindurii ·; relates to an ion source with a cylindrical e ^ inside which the ionizing electrons are generated . and with a controllable focus / iden "! agnetfeld, insbederi; for an -asaniilysator for Ilachvreis of at least 1/1000 share or ο '! llliori.
V>av 0;>f;'iiiii.ly;.5'itoron ■.-;(-■ rden bekanntlich ,"jeviöhnlich hohe Stromstärken d'j:; lGnenatroiiis sowie ein 'großes Auflösungsvermögen verlan;;t Iu übri,";en sinl die derzeitigen Bedürfnisse von Laboratorier ierart, at.Λ man don 1/1000 Anteil pro Million nachweisen muß; was V> av 0;>f;'iiiii.ly;.5'itoron ■ .-; (- ■ rden, as is well known, "anyhow high currents d'j :; lGnenatroiiis as well as a' great resolving power demand ;; t Iu remaining,"; en sinl the current needs of Laboratorierierart, at.Λ one must prove 1/1000 share per million; what
lluii j^ro^er IonLsatlonsleistunf, erfordert. Die Ionenmellen, iiit denen bLsaer Analysatoren ausgestattet vierden3 haben zt'; ji-enschaften und entspreclien nicht diesen Erfordernisse!lluii j ^ ro ^ er IonLsatlonsleistunf, requires. The ion cells with which blue analyzers are equipped are four of the three ; and do not meet these requirements!
'.Κ'.λ die Iononorzou uri;· und die 'uessunc; des Vakuums anbetrifft, vurden L ■ eutende i-'ortnchrltte -Jadurch erzielt, daß man das ia::n';tr'r;n-Prinzip vorwondet, dar. von Hall etwa um das Jahr 1.{Κί0 οβίϊϋΙιν\*:}}(:η wox'-ifiti lit. Dieses •Oer'it besitzt ulne Anode und eine '.Κ'.λ the Iononorzou uri; · and the'uessunc; Concerning the vacuum, L : }} (: η wox'-ifiti lit. This • Oer'it has an ulne anode and a
iathorio, 1Iq mlfcfiLnander» iroaxl'iL ari'-;eordnet sind, und weLat deniathorio, 1Iq mlfcfiLnander »iroaxl'iL ari '-; are arranged, and weLat den
ι ι ι «a ι ι ι «a
t964649t964649
Vorteil Dinar -rol'en lonLsatlunsleisfcun": i:i P^ensbei^e Ich auf. '.,'ie Oleichun.·, ivolciic- die verschiedenen kleine nt e iaitein <n !er verknüpft, lautatAdvantage Dinar -rol'en lonLsatlunsleisfcun ": i: i P ^ ensbei ^ e i on. '.,' Ie Oleichun. ·, Ivolciic- the various small nt e iaitein <n! He linked, loudat
1 \ / Pia
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In dieser -rleichunr; ist ü das an;.;eler;te axiale ΐα> netf old !I .^r Radius der Anode, V die ■Inoden-K'.bhodon-Spannun :, η die '.-."as se und e die Ladun ; der Elektronen. Die Verstärkung von Ioaeriotroni au Llektronenstrom einer solchen Ionenquelle betrügt etvra 3000 bis 30.000 und darüber hinaus, während sie bei üblichen Ionon·uu;ll2n nur 0,1 bis 1 betrv ;t.In this -rleichunr; is ü the an;.; ele; te axial ΐα> netf old! I. ^ r radius of the anode , V the ■ inode K'.bhodon voltage:, η die '.-. "as se und e die Ladun The amplification of Ioaeriotroni on the electron current of such an ion source amounts to about 3000 to 30,000 and more , while with usual ionon levels it amounts to only 0.1 to 1.
Das Magnetron iafc bisher als Ionisationsnaft und nicht al.' Ionenquelle filr eine Pfasanalyse verv/endet worden. Fs ist nViilich schlecht für eine solche Punktion angepaßt. Der Austritt der Ionen erfol;t am Cnde des Geräts3 und die Potentialverteilun ; i.it derart 3 daß der Ener;;ieverlust an Ionen, also teron Cejc'i'-in.li -ke ganz beachtlich ist im übrigen Ist die Austrittsc'f-'nun-· ^;v"hnlich kreisf'irnii;;^ i/aa bei p-leichuri Querschnitt den "Tfnun ;ΐ5..·1η1..ο1 des Elekbronenstrahlß "e.'ienüber einer rachtecki en ΊΊ'ηιιη ■ vei·-- größert. F'"r die Analyse von tiasen ist es nuii aber notwonal-: ein sehr schr.iales üündel von mit küii-I.; iinterschle.llLcneii :.·-uili./h di,;kelten bov/o^ten IoiküiThe magnetron iafc so far as an ionization shaft and not al. ' Ion source used for path analysis. Fs is adapted n Vi ilich poorly for such puncture. The exit of the ions takes place at the end of the device 3 and the potential distribution; i.it 3 such that the Ener ;; ieverlust of ions, so teron Cejc'i'-in.li -ke quite remarkable is Incidentally, the Austrittsc'f-'nun- · ^ v "similar kreisf'irnii;; ^ i / aa at p-leichuri cross-section the "Tfnun; ΐ5 .. · 1η1..ο1 des Elekbronenstrahlß"e.'ien over a square corner ΊΊ'ηιιη ■ vei · - enlarged. For the analysis of tiasen it is nuii but necessary-: a very strange bundle of with küii-I .; iinterschle.llLcneii:. · -uili. / h di,; kelten bov / o ^ ten Ioiküi
Der Ει1!'iiidun(; lle-'t uio Aai" abo :',Ui,i'i.iiuie , oino lo.uüu'uollo dor ein ;angs .-;tinannten ArI; zu scu:u'.Yen, dL·; --To^e Etuii;? .t-ions l.el;il.un--Der Ει 1 ! 'Iiidun ( ; lle-'t uio Aai "abo:', Ui, i'i.iiuie, oino lo.uüu'uollo dor a; angs .-; tinennen ArI; zu scu: u'.Yen , dL ·; --To ^ e Etuii ;? .t-ions l.el; il.un--
n liefert, win sie vor allem von C-isanaL.vsul >!·<;η Vs?»'lan .ι· . ci'den Dies p;ellri| I bei einer oololien Eonon [iiel to dadurch . via;.'· t;tM'iii',un ■:: ■;eni'if) die i'.y i.irnku-c'-iiodu· ο ta ]."n \-.\ o.1iu;t· j brei· -u.ntt> 1 1. inlen vorlaufendes rouhbouk tfo.» Ι'\ϊη:ί luv ".um .u.-lbli«'v>n \u«Lilt.t ίο · Ι^αοηn returns, win them mainly from C-isanaL.vsul>! · <; η Vs? »'lan .ι ·. ci'den dies p; ellri | I at an oololien Eonon [iiel to thereby. via;. '· t; tM'iii', un ■ :: ■; eni'if) die i'.y i.irnku-c'-iiodu · ο ta]. "n \ -. \ o.1iu; t · j porridge · -u.ntt> 1 1. inlen leading rouhbouk tfo. » Ι '\ ϊη: ί luv ".um .u.-lbli«'v> n \ u «Lilt.t ίο · Ι ^ αοη
(IeL olricM' .solo im Li-nenqiu>LL.% n.-uMi dor .Ji'i'(IeL olricM '.solo im Li-nenqiu> LL. % N.-uMi dor .Ji'i'
; orf'ol-t öle; orf'ol-t oils
009830/1178009830/1178
BADBATH
Vc/.-t.:jiluii·: de;; -'otentials parallel su den I-antellinien der Anode, also parallel au dein erfindunrs^el·:;';'. vorgesehenen Austrittsfenster v.o -jurcli der -"..ner.-;.. lever lust nerkuar herabgesetzt wird. Außerdem ver mindert der Ionenaustritt aus dein erfindun^s.'^eraäß vorgesehenen ■ erster die otrahlenöffnun^. die «ιε.η so klein wie möglich machen kann, iuf uie3e roise lassen sich die ein-.-anrcs erwähnten Parameter or ti:, "-al rasieren -. und z*.ja.r unter Beibehaltung der außerordentlich v-iUon lo-ij-SHtj onoleistung der Ionenquelle.Vc /.- t .: j iluii ·: de ;; -'otentials parallel to the I-antellines of the anode, thus parallel to your invention ^ el · :; ';'. envisaged exit window vo -jurcli the - ".. ner .-; .. lever lust nerkuar is reduced. In addition, the escape of ions from your invention can do as possible, on uie3e r oise the a -.- anrcs mentioned parameters or ti :, "-al shave -. and z * .ja.r while maintaining the extraordinarily v-iUon lo-ij-SHtj onoleistung of the ion source.
T.J: ·ΐϊ- ,'clc^nun Ist eine Ionenquelle der er:?induncsgemäßen Art in e.>r;;ren 'jclijrrlc-liivjelse !.;ei;j.'.alten £unfiTurun.-'sformen scheraatisch 1 'j-Ciiiltt ν ■:::■":■.] 13 cho.ulj ent. Ls a ei;-,"en.TJ: · ΐϊ-, 'clc ^ now is an ion source of the he:? Induncsgemäße kind in e.>R;;ren'jclijrrlc-liivjelse!.;Ei; j. '. Old £ unfiTurun .-' sformen scheraati 1 ' j-Ciiiltt ν ■ ::: ■ ": ■.] 13 cho.ulj ent. Ls a ei; -," en.
'I'. 1 -i;i .· Io:ienquelle nach der 1 rf indunc in dem ?alle- da JtIi; ■ leirtroneii durch eine aur Anode koaxiale heiße - c.t.io-.jc eri'.eu.'^t vjerden3-'I'. 1 -i; i. Io: ienquelle after the 1 rf indunc in the? Alle- da JtIi; ■ leirtroneii by an aur anode coaxial hot - ctio- .jc eri'.eu. '^ T vjerden 3 -
-Ί. . λ clii'-ii ciinltt uer Fir;· 1 !'".n^G der Linie 2-2,-Ί. . λ clii'-ii ciinltt uer Fir; · 1! '". n ^ G of line 2-2,
: I ,. ;; oi.i-ii ^eilBchnitt eirior besonderen Anordnun" f-einüß der -.v?iii-,un^ . bei der die Anode und der dan IIa ;netf eld Il tr/.ί.α -OJj(Ic Tia;'iiet nur ein einziges otück bilden, und: I,. ;; oi.i-ii ^ eilBchnitt eirior special arrangement "f-anüß der -.v? iii -, un ^. at which the anode and the dan IIa; netf eld Il tr / .ί.α -OJj (Ic T ia; 'iiet only form a single piece, and
i . !! ciiii- 'oitore Ausfüh2juri;;sforr-i, bei der die Elektronen lurci. a-.joi ebene j^lektroden mit honen l'etentic-,1 erzeugt -.iu.-.'■:t;i . u?'; so Elektronen ;e:i"ß dem Prinzip von Ionen-■•'u;:lleii -alt kalter ilathoae zu erzeugen.i. ! ! ciiii- 'oitore Ausfüh2 j uri ;; sforr-i, in which the electrons lurci. a-.joi plane j ^ lelectrodes with honing l'etentic-, 1 generated -.iu .-. '■: t; i. u? '; so electrons; e: i "ß the principle of ion- ■ • 'u;: lleii -alt to generate cold ilathoae.
■•Λ. C.-ji- I.·1 '1I . 1 dargestellten Ionenquelle ist ein Kathodon- -v· -ht 1 au:-- .''-irr.'ti.. l;'n /s der Achse einer zylindrischen Anode 2 ':\\i '-'j'"'uet. J.io von eine1". a';netfeld IT von 100 bis 300 Oersted 'i'jj-c rju^rt ■■ h'd , -■>?,·.π von einein Hf net 3 in.it den Polen Ά und Π or/.ou' t -.iir!... I:i "'ronKberoich bilien die Elektronen ein Plasna 'I ( "i ■. -■*) UJj-; -.rl-: ei'soarten Ionen 5 'jerden von einer Elektrode <\vι-·,':. ''" ];"i-'i '1PiOr "fjntellinie dor Anole 2 verlaufendes recktc:1 1 · · "-1,^t ι 7 j »id 'ton "uii]it.i ° ier Abnou^eloktrode 6 ab'-e- ;',·--■-·). 1' ' ■ .' lic -t -;.Ji" oiiic· :or;i tiviii "ot'-ntial von ','■•ι : ■ -" · "; i> i'- -^n-1V ht 1 und -He J.oJ tro-l.o 6 ] ii ■ • Λ. C.-ji- I. · 1 ' 1 I. 1 shown ion source is a cathodon- -v · -ht 1 au: -. "- irr.'ti .. l ; 'n / s of the axis of a cylindrical anode 2 ': \\ i '-'j'"'uet. J.io of a 1 ". a '; netfeld I T from 100 to 300 Oersted'i'jj-c rju ^ rt ■■ h'd, - ■> ?, · .π of einin Hf net 3 in .it the poles Ά and Π or /. ou 't -.iir! ... I: i "' ronKberoich bilien the electrons a Plasna 'I (" i ■. - ■ *) UJj-; -.rl-: egg-like ions 5 'are grounded by an electrode <\ vι- ·,' :. ''"];"i-'i' 1 PiOr " f jntellinie dor anole 2 running straight line: 1 1 · ·" -1, ^ t ι 7 j »id'ton" uii] it.i ° ier Abnou ^ eloktrode 6 ab'-e-;', · - ■ - ·). 1''■.' lic -t - ;. Ji "oiiic ·: or; i tiviii"ot'-ntial of ',' ■ • ι: ■ - " ·";i>i'- - ^ n- 1 V ht 1 and -He J.oJ tro-lo 6] ii
ι 17bι 17b
auf einem negativen Potential von 100 bis 200 V.at a negative potential of 100 to 200 V.
Der Eathodendraht 1 wird von zrei "t'itsen gehalten, von denen eine im Teilschnitt in Fig. 2 veranschaulicht ist- obwohl sie sich nicht in der 8chnittebene; sondern vor derselben befindet. Dar: zu analysierende 'las Tfird in üblicher 7ei.se in einen Raun ein-^a -eben von dein ein am Magneten 3 anliegender '.'andun-xsteil dar--estel.lt 1st und der die Anode 2 unr:ibt.The Eathodendraht 1 is held "t'itsen of Z rel, one of which in part section in Figure 2 illustrates actual although they are not in the 8chnittebene; Dar is but above the same. To be analyzed 'las T FIRD in the usual 7ei.se. In a space next to which a '.'andun-x part is attached to the magnet 3 and which is the anode 2.
Die Ionenquelle ^emüß der lirfindunc; T-:ann ;:;e/i*eniH,e.f der Ausfihrun;.:;sform der 7if·;. 1 verschiedene technologische iVb'-Teiehun":en auf- \jeisen. So ist bei dem Ausführun^sbeispiel der ?![;·. 3 der Auf bau von Anode 2 und L:a;net 3 auf einen einfachen zylindrischen '.χ.:ηβ-ten 9 verringert; der eine der:; Austrittsfenster 7 der ΓΊ-·. 1 unc entöT-i:eCiiende rechteckige Öffnung 7 auf'.jeist. 3ei der Aucf ührun ;ε form der J7!·-;.. ^ ist die (heiße) emittierende li^tliode durcli z\;ol ebene Elektroden 10 ersetzt, zwischen cienea eine hohe PctentinldiffereriK von nehreren IiV besteht, um nach den Prinzip von lonenquellen ;.:it kaltKer Kathode lilelctronen zu erseU'.en. Die Ano^e 11 ]:-·ιηη dabei die Ausbildung der Anode 2 dor :?1,;. 1 nit äußere .■ - ia ■'ine teil besitzen. GIe kann aber auch uic beider Aucr^liruri^^fom -er Fi.r. 3 iileichseitifi; der iLrzeucuii-■ des Magnetfeldes dienen, vie in Γ1:;. 3 und -r: a?r;;estellten Teile bcfindon sich selbstvorsti'ndlich in einem 'eschlosnenen Raun, der - Ce "blich, -- nicht >r;;est3llt ist ii"d i:_ non das au anal'-nit^'-onae 'ias oiuric^rrchtThe ion source must be the lirfindunc; T -: ann;:; e / i * eniH, ef der Ausfihrun;.:; Sform der 7if · ;. ; 1 various technological iVb'- T eiehun "x 3 the up construction of anode 2 and L s up \ jeisen Thus, in the Ausführun ^ SExample the [.?!. A; net 3 to a simple cylindrical '. χ.: ηβ- th 9 reduced; one of the :; exit window 7 of the ΓΊ- ·. 1 and entöT-i : eCiiende rectangular opening 7 on'.eist. 3ei der Ausf ührun; ε form of the J 7 ! · -; .. ^ the (hot) emitting li ^ tliode durcli z \ is; ol planar electrode 10 is replaced, there is a high cienea between PctentinldiffereriK of nehreren IIA to by the principle of ion sources;:. lilelctronen it kaltKer cathode to erseU'.en . The anode 11]: - · ιηη thereby the formation of the anode 2 dor :? 1,;. 1 nit outer. ■ - ia ■ 'have ine part. GIe can also uic both Aucr ^ liruri ^^ fom - he Fi.r. 3 iileichseitifi; serve the iLrzeucuii- ■ of the magnetic field, as in Γ1:;. 3 and - r : a? r ;; parts are self-explanatory in an 'enclosed space, the - Ce "usual , - not>r;; est3llt is ii "di: _ non das au anal'-nit ^ '- onae' ias oiuric ^ rrcht
009830/1176009830/1176
Claims (1)
Γ* ■■*:·: .·■··■ .·■*■■ '|Dipl.-lng. Dipi. oec. pim'i
Γ * ■■ *: ·:. · ■ ·· ■. · ■ * ■■ '|
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR183123 | 1968-12-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1964649A1 true DE1964649A1 (en) | 1970-07-23 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19691964649 Pending DE1964649A1 (en) | 1968-12-31 | 1969-12-23 | Ion source of the magnetron type, especially for gas analyzers |
Country Status (3)
Country | Link |
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FR (1) | FR1604695A (en) |
NL (1) | NL6919148A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0012838A1 (en) * | 1978-12-22 | 1980-07-09 | International Business Machines Corporation | Ion source, especially for ion implantation apparatus |
-
1968
- 1968-12-31 FR FR1604695D patent/FR1604695A/fr not_active Expired
-
1969
- 1969-12-19 NL NL6919148A patent/NL6919148A/xx unknown
- 1969-12-23 DE DE19691964649 patent/DE1964649A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0012838A1 (en) * | 1978-12-22 | 1980-07-09 | International Business Machines Corporation | Ion source, especially for ion implantation apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL6919148A (en) | 1970-07-02 |
FR1604695A (en) | 1972-01-03 |
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