DE19900437A1 - Surface coating and/or implantation of solid objects or human or animal tissue is carried out using one or more laser beams coaxial with ion beam from electron cyclotron resonance ion source - Google Patents

Surface coating and/or implantation of solid objects or human or animal tissue is carried out using one or more laser beams coaxial with ion beam from electron cyclotron resonance ion source

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Abstract

Surface coating and/or implantation is carried out by using one or more laser beams coaxial with an ion beam from an electron cyclotron resonance ion source (ECRIQ).

Description

  • 1. 1.1 Gegenstand der Patentanmeldung sind Vorrichtungen und Verfahren zur Oberflächenbeschichtung und/oder Im­ plantation in Oberflächen und/oder tiefere Schichten von Solidobjekten sowie in Human- und Tiergewebe.1.1. Subject of the patent application are devices and Process for surface coating and / or Im plantation in surfaces and / or deeper layers of solid objects as well as in human and animal tissue.
  • 2. 1.2 Die Beschichtungs- und/oder Implantationsmaterie um­ faßt die Elemente des Periodensystems und deren Kombi­ nationen.2. 1.2 The coating and / or implantation material around summarizes the elements of the periodic table and their combination nations.
  • 3. 1.2.1 Note: Alle Elemente des Periodensystems oberhalb 20|10 Ne sind solide.3. 1.2.1 Note: All elements of the periodic table above 20 | 10 Ne are solid.
  • 4. 1.3 Zielsetzung der Oberflächenbeschichtung und/oder Im­ plantation sind gezielte Struktur- und Eigenschafts­ änderungen.4. 1.3 Objective of surface coating and / or Im Plantation are targeted structure and properties changes.
  • 5. 1.4 Kurative und präventive Anwendung in der Medizin, z. B. At-211 Implantation in Tumorgewebe.5. 1.4 Curative and preventive use in medicine, e.g. B. At-211 implantation in tumor tissue.
  • 6. 1.5 Anwendung in der Medizintechnik.6. 1.5 Application in medical technology.
  • 7. 1.6 Beispiel Medizin: Es ist bekannt, daß Phosphor, radio­ aktiv, in einem z. B. Metallträger implantiert wird. Metallträger (Stent) und implantiertes radioaktives Phosphor sind angewandtes Objekt kurativer Herztherapie. 7. 1.6 Example medicine: It is known that phosphorus, radio active, in a z. B. metal carrier is implanted. Metal support (stent) and implanted radioactive Phosphorus is an applied object of curative heart therapy.  
  • 8. 1.6.1 Der für dieses Verfahren erforderliche Ionenstrom entsprechender Energie verursacht durch Sputterpro­ zesse apparative Kontamination.8. 1.6.1 The ion current required for this process corresponding energy caused by sputtering pro Process contamination.
  • 9. 1.6.2 Ein großer Teil des radioaktiven Phosphors, an der Oberfläche des Metallträgers locker angelagert, ver­ ursacht eine entsorgungspflichtige Kontamination.9. 1.6.2 A large part of the radioactive phosphorus on which Surface of the metal carrier loosely attached, ver causes contamination requiring disposal.
  • 10. 1.7 Weiter ist bekannt, daß zur Steigerung des Wirkungs­ grades bei Verbrennungskraftmaschinen, die flammbe­ aufschlagten Flächen den Anforderungen im Hinblick auf Temperatur- und Korrosionsverhalten nicht genügen. Keramikteile die Erwartungen nicht erfüllen. Nanotechnik-Teile den Erwartungen nicht entsprechen.10. 1.7 It is also known that to increase the effectiveness degrees in internal combustion engines, the flame opened areas with regard to the requirements temperature and corrosion behavior are not sufficient. Ceramic parts do not meet expectations. Nanotechnology parts do not meet expectations.
  • 11. 1.8 Die aktuellen Erkenntnisse von Beschichtungs- und Im­ plantationsverfahren haben weitab von theoretischen. Modellen zum Teil dramatische Ergebnisse des physi­ kalischen und chemischen Verhaltens erbracht,11. 1.8 The current knowledge of coating and Im Plantation procedures are far from theoretical. Models of partly dramatic results of the physi calic and chemical behavior,
  • 12. 1.9 Literatur gleicher Nr. 1.9 Blatt 3.12. 1.9 Literature of the same No. 1.9 sheet 3.
  • 13. 1.9.1 Jedoch, es besteht ein beachtlicher Vorrichtungs- und Verfahrensmangel.13. 1.9.1 However, there is considerable device and Procedural lack.
  • 14. 1.10 Die Beispieldarlegung 1.6 bis 1.8 und 1.11 bewirken keine Eingrenzung der Vorrichtungen und/oder der Ver­ fahren des Anwendungsspektrums. 14. 1.10 Do example 1.6 to 1.8 and 1.11 no limitation of the devices and / or the Ver drive the range of applications.  
  • 15. 1.11 Für die Anwendung des Erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder der Vorrichtungen lassen sich derzeit keine Anwendungsgrenzen erkennen.15. 1.11 for the application of the inventive method and / or the devices currently cannot Recognize application limits.
  • 16. 1.12 Es ist z. B. bekannt, daß galvanische Spuren auf Lei­ terplatten der bekannten Materialien und Verfahren in der Raumfahrt hohe Stör- und Ausfallraten verur­ sachen. Implantierte Leiterspuren auf Solid-Substra­ ten bieten eine um Größenordnungen höhere Sicherheit.16. 1.12 It is e.g. B. known that galvanic traces on Lei terplatten of known materials and processes cause high failure and failure rates in space travel stuff. Implanted conductor tracks on solid substra ten offer an order of magnitude higher security.
  • 17. 1.13 Haftungsprobleme beherrschen nach wie vor alle Spar­ ten der Beschichtungstechnologie.17. 1.13 Liability problems still dominate all savings coating technology.
  • 18. 1.14 Die Beschichtungs- und Implantationstechnologie hat den Standard - die Einstellung der interatomaren Bin­ dungsenergie für den Zeitraum des implantativen Ereig­ nisses (nsec) - noch nicht erreicht.18. 1.14 The coating and implantation technology has the standard - the setting of the interatomic bin energy for the period of the implantative event nisses (nsec) - not yet reached.
  • 19. 1.15 Stand der Technik: Pulver-/Granulatdeponie auf der Implantationsfläche und Laserpulsbeaufschlagung oder Beschichtung und Laserpulsbeaufschlagung. 19. 1.15 State of the art: Powder / granule landfill on the Implantation area and laser pulse exposure or Coating and laser pulse exposure.  
  • 20. 2.0 Beschreibung des Verfahrens20. 2.0 Description of the procedure
  • 21. 2.1 Das erfindungsgemäße Implantations- und/oder Beschich­ tungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es z. B. mittels einer Elektronen-Cyklotron-Resonanz-Ionen- Quelle (ECRIQ), gemäß den Patentanmeldungen21. 2.1 The implantation and / or coating according to the invention tion process is characterized in that it z. B. using an electron cyclotron resonance ion Source (ECRIQ), according to the Patent applications
  • 22. 2.1.1 Akt. Zeichen Nr. 195 13 345.5 und 196 41 439.3
    (1) Fig. 2 ein Ionenstrahl (3), bestehend aus einem oder mehreren Elementen des Periodensystems und/oder radioaktiven Elementen erzeugt. Der Ionenstrahl wird auf ein zur Implantation, in einer Prozesskammer (9) positioniertes Beschichtungs-/Implantationsobjekt (17) hin beschleunigt.    22. 2.1.1 Current sign no.195 13 345.5 and 196 41 439.3
    ( 1 ) Fig. 2 an ion beam ( 3 ) consisting of one or more elements of the periodic table and / or radioactive elements generated. The ion beam is accelerated towards a coating / implantation object ( 17 ) positioned for implantation in a process chamber ( 9 ).
  • 23. 2.1.2 In der Kombination/Zusammensetzung des Ionenstrahles bestehen keine Einschränkungen, Er umfaßt alle Elemen­ te des Periodensystems.23. 2.1.2 In the combination / composition of the ion beam there are no restrictions, it includes all elements te of the periodic table.
  • 24. 2.2 Koaxial zudem in der ECRIQ erzeugten Ionenstrahl (3) durchläuft ein Laserstrahl (3a) prozesskonformer Ener­ gie und Wellenlänge, durch ein vakuumdichtes Laserob­ jektiv (6) und bilden einen Koaxialstrahl (3). Der Koaxialstrahl (3) kann aus mehreren Laserstrahlen un­ terschiedlicher Wellenlänge gebildet werden. Fig. 3 (2, 12). 24. 2.2 Coaxially generated in the ECRIQ ion beam ( 3 ) passes through a laser beam ( 3 a) process-compliant energy and wavelength, through a vacuum-tight Laserob lens ( 6 ) and form a coaxial beam ( 3 ). The coaxial beam ( 3 ) can be formed from several laser beams of different wavelengths. Fig. 3 ( 2 , 12 ).
  • 25. 2.2.1 Ionenstrahl und Laserstrahl in genannter koaxialer Konfiguration beaufschlagen das Implantationsob­ jekt (7).25. 2.2.1 Ion beam and laser beam in the aforementioned coaxial configuration act on the implant object ( 7 ).
  • 26. 2.2.2 Prinzip-Darstellung Fig. 1.26. 2.2.2 Principle representation Fig. 1.
  • 27. 2.3 Ionenstrahl und Laserstrahl sind so einstellbar, daß z. B. ein Laserstrahl/Laserpuls dem Ionenstrahl/Ionen­ puls voreilt, vorzeitig, nachzeitig oder gleichzei­ tig die Implantationsfläche (7) beaufschlagt. Ein­ stellbar ist auch der Dauerbetrieb beider Strahlarten und/oder Puls-Dauerstrahl wechselseitig.27. 2.3 ion beam and laser beam are adjustable so that, for. B. a laser beam / laser pulse leads the ion beam / ion pulse, prematurely, afterwards or at the same time applies the implantation surface ( 7 ). The continuous operation of both types of jet and / or continuous pulse alternately can also be set.
  • 28. 2.3.1 Ionenstrahl- und Laserstrahlenergie, Pulsdauer und Ionenstrahlstärke sind einstellbar. Sie bestimmen die Implantationstiefe/Depottiefe Implantationsmasse/-menge pro Raumeinheit und deren räumliche Vertei­ lung.28. 2.3.1 Ion beam and laser beam energy, pulse duration and Ion beam strength are adjustable. You determine that Implantation depth / Depot depth of implantation mass / quantity per room unit and its spatial distribution lung.
  • 29. 2.3.2 Eine der ECRIQ nachgeschaltete Ionenoptik, Ablenk- und Umlenksystem bestimmen die Ionenstrahldimension und Richtung, (4, 5, 8) Fig. 3.29. 2.3.2 An ion optics, deflection and deflection system downstream of the ECRIQ determine the ion beam dimension and direction, ( 4 , 5 , 8 ) Fig. 3.
  • 30. 2.3.3 Note: Lichtgeschwindigkeit des Laserstrahles und die weitaus geringere Geschwindigkeit des Ionenstrahles.30. 2.3.3 Note: speed of light of the laser beam and the much lower speed of the ion beam.
  • 31. 2.4 Die Einstellung der Interatomaren-Bindungskräfte/- Bindungsenergie im Implantationsobjekt (7) Fig. 2 erfolgt mittels Laserenergiezufuhr (2, 3a) Fig. 2. 31. 2.4 The setting of the interatomic binding forces / binding energy in the implant object ( 7 ) Fig. 2 is carried out by means of laser energy supply ( 2 , 3 a) Fig. 2.
  • 32. 2.5 Mittels der freien Kombination von Laserstrahl (3a) und des Ionenstrahles (3b) bzw. des Koaxialstrahles (3) werden räumliche Implantationsmuster erzeugt.32. 2.5 Using the free combination of laser beam ( 3 a) and the ion beam ( 3 b) or the coaxial beam ( 3 ), spatial implantation patterns are generated.
  • 33. 2.6 Ein Verfahren der erfindungsgemäßen Art und/oder Anwendung ist aus der Literatur, eigenen Recherchen und/oder Veröffentlichungen nicht bekannt.33. 2.6 A method of the type according to the invention and / or Application is from literature, own research and / or publications not known.
  • 34. 2.7 Verfahren der Laser-Schockhärtung sind nicht ver­ gleichbar.34. 2.7 Laser shock hardening processes are not available comparable.
  • 35. 2.8 Der in 2.1.1 gegebene Bezug auf ECRIQ gemäß den Patentanmeldungen bewirken keine Einschränkung auf Tonenquellen des genannten Types. 35. 2.8 The reference to ECRIQ given in 2.1.1 according to the Patent applications have no restriction Clay sources of the type mentioned.  
  • 36. 30.0 Beschreibung der erfindungsgemäßen Implantations- Beschichtungsvorrichtung36. 30.0 Description of the implantation according to the invention Coating device
  • 37. 30.1 Für die in 2.0 beschriebenen Implantationen bzw. Be­ schichtungen ist es vorteilhaft, die unter Aktenzeichen Nr. 195 13 345.5 und Aktenzeichen Nr. 196 41 439.3 Patentanmeldung beschriebenen Vorrichtungen - ECRIQ - zu verwenden.37. 30.1 For the implantations or Be stratification it is advantageous to have the file number 195 13 345.5 and file number 196 41 439.3 Devices described patent application - ECRIQ - to use.
  • 38. 30.1.1 Dies bedeutet keine Eingrenzung in Bezug auf die genannten Ionenquellentypen.38. 30.1.1 This means no limitation with regard to the named ion source types.
  • 39. 30.2 Der ECRIQ (1) wird ein Leistungs-Laser (2) zugeord­ net. Dieser erzeugt mit dem Ionenstrahl (3b) ein ko­ axiales Strahlenbündel (3), Fig. 2. Das Prinzip be­ schreibt Fig. 1.39. 30.2 The ECRIQ ( 1 ) is assigned a power laser ( 2 ). This produces with the ion beam ( 3 b) a coaxial beam ( 3 ), Fig. 2. The principle be described in Fig. 1st
  • 40. 30.3 Dem Koaxialstrahl (3) kann ein Justierlaserstrahl zu­ geordnet sein. Die Laserstrahlen/Leistungs- und/oder Justierlaser wird/werden über eine vakuumdichte La­ seroptik (6) Fig. 2, zentral in die ECRIQ (1) einge­ speist und durchläuft diese, mit dem in der ECRIQ (1) erzeugten Ionenstrahl (3b) bis zur Beaufschlagung des Beschichtungs-/Implantationsobjektes (7), Fig. 1 und Fig. 2.40. 30.3 An alignment laser beam can be assigned to the coaxial beam ( 3 ). The laser beams / power and / or alignment laser is / are fed via a vacuum-tight laser optics ( 6 ) Fig. 2, centrally into the ECRIQ ( 1 ) and passes through it with the ion beam generated in the ECRIQ ( 1 ) ( 3 b ) up to the application of the coating / implantation object ( 7 ), Fig. 1 and Fig. 2.
  • 41. 30.3.1 Beschleunigungsenergie bis ca. 400 keV.41. 30.3.1 Acceleration energy up to approx. 400 keV.
  • 42. 30.3.2 Der genannte Wert bedeutet keine Eingrenzung in der Höhe der Beschleunigungsspannung. 42. 30.3.2 The value mentioned means no limitation in the Level of acceleration voltage.  
  • 43. 30.4 Ionenbeschleunigungselemente (23, 24) und in erwähnten Patentanmeldungen sowie Ionenstrahlsteuerelemente (8, 5) steuern den Ionenstrahl in Bezug auf Ionenener­ gie, Ionenstrahl-Dimension und Ionen-Selektion, Fig. 2 und Fig. 3.43. 30.4 ion acceleration elements (23, 24) and in the patent applications mentioned, as well as ion beam control elements (8, 5) control the ion beam with respect to Ionenener energy, ion beam dimension and ion selection, FIG. 2 and FIG. 3.
  • 44. 30.5 Der dem Ionenstrahl (3b) überlagerte Laserstrahl (3a) hat die Aufgabe der Einstellung/Modifizierung der in­ teratomaren Bindungskräfte mittels Energiezufuhr und ist mitbestimmend für die Implantation und Modifizie­ rung/Einstellung der Schichtenstruktur des Implanta­ tionsobjektes (7).44. 30.5 The laser beam ( 3 a) superimposed on the ion beam ( 3 b) has the task of adjusting / modifying the teratomic binding forces by means of energy supply and is a determining factor for the implantation and modification / adjustment of the layer structure of the implantation object ( 7 ).
  • 45. 30.6 Die Prozeßkammer (9) ist mit wenigstens einer Laser- ECRIQ-Kombination (1, 2) ausgestattet, die zentral und/­ oder seitlich/Winkel an der Prozeßkammer angeordnet ist und mittels Isolator (10/10a) von dieser galva­ nisch getrennt.45. 30.6 The process chamber (9) is equipped with at least one laser ECRIQ combination (1, 2), the central and / or lateral / angle is disposed at the process chamber and by means of insulator (10/10 a) galvanic of this nisch Cut.
  • 46. 30.7 Der Druck innerhalb der Prozesskammer kann mittels des Vakuumpumpsystems (16) bis in den Hochvakuumbe­ reich abgesekt werden. Fig. 1 und Fig. 2.46. 30.7 The pressure within the process chamber can be reached up to the high vacuum area using the vacuum pump system ( 16 ). FIG. 1 and FIG. 2.
  • 47. 30.8 Zur Prozeßeinstellung/-Regulierung kann wenigstens ein Leistungslaser (2) (Zusatzleistungslaser) zentral und/oder seitlich/Winkel angeordnet sein, Fig. 2.47. 30.8 For process setting / regulation, at least one power laser ( 2 ) (additional power laser) can be arranged centrally and / or laterally / angle, FIG. 2.
  • 48. 30.9 Zur Prozeßsteuerung/-unterstützung kann wenigstens eine Gaszuführung (15) an der Prozeßkammer (9) ange­ bracht sein. 48. 30.9 For process control / support at least one gas supply ( 15 ) to the process chamber ( 9 ) can be introduced.
  • 49. 30.10 Prozeßbedingte Laserleistungserhöhung und/oder λ-Einstellung/λ-Mischung inn- und außerhalb der ECRIQ (1) wird durch Ankoppelung mittels Laseroptik­ system (29) Fig. 3 realisiert.49. 30.10 Process-related increase in laser power and / or λ setting / λ mixing inside and outside the ECRIQ ( 1 ) is achieved by coupling using a laser optics system ( 29 ) FIG. 3.
  • 50. 30.11 Die Anordnung der Leistungslaser-ECRIQ-Kombination (1, 2) incl. der Ionenstrahlsteuerelemente (8, 5) sind frei kombinierbar.50. 30.11 The arrangement of the power laser-ECRIQ combination ( 1 , 2 ) including the ion beam control elements ( 8 , 5 ) can be freely combined.
  • 51. 30.12 Die in den Figuren gezeigte Winkeleinstellung bewirkt keine Eingrenzung bezüglich der realen Winkelein­ stellung.51. 30.12 The angle setting shown in the figures causes no limitation regarding the real angles position.
  • 52. 30.13 In der weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann gemäß Fig. 4 eine Tandemanordnung erforderlich sein.52. 30.13 In the further embodiment of the device according to the invention, a tandem arrangement may be required according to FIG. 4.
  • 53. 30.13.1 Insbesondere für die Herstellung von Nanopartikel und/oder Diamantscheiben. Trennstelle (27) Fig. 9.53. 30.13.1 In particular for the production of nanoparticles and / or diamond disks. Separation point ( 27 ) Fig. 9.
  • 54. 30.14 Mittels der Bewegungsvorrichtung (19) und Ionenoptik (5, 8) kann ein räumliches (17) und/oder geometrisches Prozeßmuster erzeugt werden. Einen zusätzlichen Frei­ heitsgrad zur Implantationsmustererzeugung ist durch das im Isolator integrierte Gelenk gegeben.54. 30.14 A spatial ( 17 ) and / or geometric process pattern can be generated by means of the movement device ( 19 ) and ion optics ( 5 , 8 ). The joint integrated in the isolator provides an additional degree of freedom for implantation pattern generation.
  • 55. 30.15 Laser (2), ECRIQ (1), Ionensteuerelemente (8), Laser­ objektiv (6) und Vakuumkammer (31) kann synchron ge­ koppelt sein. 55. 30.15 laser ( 2 ), ECRIQ ( 1 ), ion control elements ( 8 ), laser objective ( 6 ) and vacuum chamber ( 31 ) can be synchronously coupled.
  • 56. 30.16 Die Vorrichtung gemäß Fig. 5 ermöglicht Implantations- /Beschichtungsprozesse, die unterschiedliche ECR-Be­ dingungen und/oder Beschichtungs-/Implantationsbe­ dingungen erfordern.56. 30.16 The device according to FIG. 5 enables implantation / coating processes which require different ECR conditions and / or coating / implantation conditions.
  • 57. 30.16.1 Die Gas- und Druckbedingungen für den Prozeß- und/oder die Ionenstrahlerzeugung sind innerhalb der Prozeß­ kammer (9) mittels der Vakuumkammer (31), Vakuum­ pumpsystem (18) und Ionenfenster (20) getrennt ein­ stellbar.57. 30.16.1 The gas and pressure conditions for the process and / or the ion beam generation are separately adjustable within the process chamber ( 9 ) by means of the vacuum chamber ( 31 ), vacuum pump system ( 18 ) and ion window ( 20 ).
  • 58. 30.16.2 Z. B. Implantation in Gewebe unter höchststerilen Be­ dingungen.58. 30.16.2 e.g. implantation in tissue under the most sterile conditions conditions.
  • 59. 30.17 Die offenen Systeme gemäß den Fig. 6, 7 und 8. Offene Systeme sind parallel zur technologischen Anwendung, primär dem medizinischen Sektor entsprechend, ausge­ staltet.59. 30.17 The open systems according to FIGS . 6, 7 and 8. Open systems are designed in parallel with the technological application, primarily in accordance with the medical sector.
  • 60. 30.17.1 Es ist bekannt, daß Tumore des Types glioblastoma multiforme (GBM) (Gehirntumor) nicht heilbar sind. Durch Ankoppelung von Astatine-211, ein α-Strahler, an einen Antikörper, ist eine Verdoppelung der Über­ lebenszeit auf ca. 1 Jahr vereinzelt erreicht worden. Weiter ist bekannt, daß 1-2 α-Teilchen pro Human­ zelle ausreichen, um Tumorsequenzen zu zerstören. Der hio­ chemische Transport, an das Antikörpertransportsystem gekoppelt, muß mit dem α-Strahler den Organismus passieren. 60. 30.17.1 It is known that tumors of the glioblastoma type multiforme (GBM) (brain tumor) are not curable. By coupling Astatine-211, an α-emitter, to an antibody, is a doubling of the over lifetime has been sporadically reached to approx. 1 year. It is also known that 1-2 α-particles per human sufficient to destroy tumor sequences. The hio chemical transport, to the antibody transport system coupled, the organism with the α-emitter happen.  
  • 61. 30.17.2 Eine Direktimplantation von 211|85 At* bei gegebenen Umständen kann eine Zukunftsweisende Richtung vor­ geben.61. 30.17.2 A direct implantation of 211 | 85 At * given Circumstances may be forward-looking give.
  • 62. 30.17.3 Insbesonders bei malignen Tumoren, weltweit in dra­ matischem Anstieg begriffen, ist die Diskussion neuer Therapieansätze zwingend.62. 30.17.3 Especially for malignant tumors, worldwide in dra grasped, the discussion is new Therapy approaches imperative.
  • 63. 30.18 Die erfindungsgemäße Vorrichtung Fig. 9 entspricht der Nanopartikelherstellung.63. 30.18 The device according to the invention FIG. 9 corresponds to the production of nanoparticles.
  • 64. 30.18.1 Sie erfordert vor dem Syntheseschritt die Zerkleinerung der Materie. Sinnvoller Weise zu Atomen und/­ oder Ionen, die bei Prozeßkonformen Druck-, Gas- und Energiebedingungen - kontrollierbar - zu größeren Nanoverbänden zu fügen sind.64. 30.18.1 It requires comminution before the synthesis step of matter. Sensible way to atoms and / or ions that are pressure, gas and Energy conditions - controllable - to larger ones Nano bandages are to be joined.
  • 65. 30.19 Mittels der Laservorrichtungen (2, 6, 12, 29) Oberhalb der ECRIQ (1) wird in der laserinduzierten Verdam­ pfungsvorrichtung (26) Materie (34) einer Sorte und/­ oder in Mischform im Sputterprozeß, Schmelz- und/­ oder Verdampfungsprozeβ aufbereitet/erzeugt und mit­ tels des Hohlzylinderisolators (25) - z. B. Saphir- oder Rubinhohlzylinder - über (10) einen Zusatziso­ lator, vakuumdicht verbunden, in die ECRIQ (1) einge­ speist.65. 30.19 By means of the laser devices ( 2 , 6 , 12 , 29 ) Above the ECRIQ ( 1 ) in the laser-induced evaporation device ( 26 ) matter ( 34 ) of a type and / or in mixed form in the sputtering process, melting and / or evaporation process processed / generated and by means of the hollow cylinder insulator ( 25 ) - z. B. sapphire or ruby hollow cylinder - via ( 10 ) an additional isolator, connected vacuum-tight, fed into the ECRIQ ( 1 ).
  • 66. 30.20 Eine ringförmige Laseranordnung in der Materieebene (34) an der laserinduzierten Verdampfungsanlage (26) und/oder oberhalb der Trennungslinie (27) kann erheb­ liche Prozeßvorteile erbringen. 66. 30.20 An annular laser arrangement in the material plane ( 34 ) on the laser-induced evaporation system ( 26 ) and / or above the dividing line ( 27 ) can bring considerable process advantages.
  • 67. 30.21 Um den Massentransport aus der laserinduzierten Ver­ dampfungsvorrichtung (26) in die Reaktionszone (35) und/oder Prozeßebene (21, 22, 23) zu erhöhen, kann es sinnvoll sein oberhalb der Trennlinie (27) eine zwei­ te ECRIQ-Vorrichtung (1) anzubringen.67. 30.21 In order to increase the mass transport from the laser-induced evaporation device ( 26 ) into the reaction zone ( 35 ) and / or process level ( 21 , 22 , 23 ), it may be useful above the dividing line ( 27 ) a second ECRIQ device ( 1 ) to be attached.
  • 68. 30.22 Das Reaktionsplasma kann, auf Grund des Plasmaextrak­ tionsvermögens der ECRIQ (1), in den Prozeßebenen (21, 22, 23) eingestellt werden.68. 30.22 The reaction plasma can, due to the plasma extraction capacity of the ECRIQ ( 1 ), be set in the process levels ( 21 , 22 , 23 ).
  • 69. 30.22.1 Diese Einstellung ist für die Herstellung von Dia­ mantscheiben geeignet.69. 30.22.1 This setting is for making slides suitable washers.
  • 70. 30.23 Zur Prozeßeinstellung ist an der laserinduzierten Verdampfungskammer (26) ein Gaseinlaß (28) vorge­ sehen.70. 30.23 For process adjustment, a gas inlet ( 28 ) is provided on the laser-induced evaporation chamber ( 26 ).
Bezugsliste der ZiffernbezeichnungenReference list of the number designations

11

ECR-Ionenquelle (ECRIQ)
ECR ion source (ECRIQ)

22nd

Laser/Leistungslaser
Lasers / power lasers

33rd

Koaxialstrahl (Ionen + Laserstrahl)
Coaxial beam (ion + laser beam)

33rd

a Laserstrahl
a laser beam

33rd

b Ionenstrahl
b ion beam

44th

Ionenstrahl Umlenksystem
Ion beam deflection system

55

Ionenstrahl Cup
Ion beam cup

66

Laseroptik Vakuumdicht
Laser optics vacuum-tight

77

Implantationsobjekt
Implantation object

88th

Ionenoptiksystem
Ion optics system

99

Prozeßkammer
Process chamber

1010th

Isolator
insulator

1010th

a Gelenkisolator
a joint insulator

1111

Laser
laser

1212th

Laserstrahl
laser beam

1313

Koaxialstrahl
Coaxial beam

1313

b Ionenstrahl
b ion beam

1414

nicht benannt
not named

1515

Prozeßgaseinlaß Prozeßkammer
Process gas inlet process chamber

1616

Vakuumpumpsystem 1
Vacuum pump system 1

1717th

Prozeßmuster
Process pattern

1818th

Vakuumpumpsystem 2
Vacuum pump system 2

1919th

Bewegungsvorrichtung
Movement device

2020th

Ionenfenster
Ion window

2121

Objekthalter
Object holder

2222

Objekthalter in Pos. 2
Object holder in pos. 2

2323

Objekthalter in Pos. 3
Object holder in pos. 3

2424th

Plasmagitter
Plasma grid

2424th

a Beschleunigungsgitter
a Acceleration grid

2525th

Saphir Hohlzylinder
Sapphire hollow cylinder

2626

Laser- (induzierte) Verdampfungskammer
Laser (induced) vaporization chamber

2727

Trennstelle
Separation point

2828

Gaseinlaß
Gas inlet

2929

Laseroptiksystem
Laser optics system

3030th

Halterung
bracket

3131

Vakuumkammer
Vacuum chamber

3232

Laserspiegel
Laser mirror

3333

Streustrahlschutz
Scatter protection

3434

Materie-Barren
Matter ingot

3535

Reaktionszone
Reaction zone

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