JP2003323850A - イオン源 - Google Patents
イオン源Info
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- JP2003323850A JP2003323850A JP2002128329A JP2002128329A JP2003323850A JP 2003323850 A JP2003323850 A JP 2003323850A JP 2002128329 A JP2002128329 A JP 2002128329A JP 2002128329 A JP2002128329 A JP 2002128329A JP 2003323850 A JP2003323850 A JP 2003323850A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 運転中の蒸気発生炉から停止中の蒸気発生炉
への伝熱を抑制する隔壁部分の構造を簡素化すると共
に、隔壁を設けたことによって運転中の蒸気発生炉の温
度が上昇しにくくなる課題をも解決する。 【解決手段】 このイオン源は、２個の蒸気発生炉４を
それぞれ囲む筒状のものであって冷媒流路を有していな
い２個の隔壁３０と、各隔壁３０を保持する薄板状の保
持板３２と、複数の小突起４０を有していて小突起４０
を介して保持板３２を保持する固定部材３６とを備えて
いる。
への伝熱を抑制する隔壁部分の構造を簡素化すると共
に、隔壁を設けたことによって運転中の蒸気発生炉の温
度が上昇しにくくなる課題をも解決する。 【解決手段】 このイオン源は、２個の蒸気発生炉４を
それぞれ囲む筒状のものであって冷媒流路を有していな
い２個の隔壁３０と、各隔壁３０を保持する薄板状の保
持板３２と、複数の小突起４０を有していて小突起４０
を介して保持板３２を保持する固定部材３６とを備えて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、固体原料を加熱
して蒸気を発生させる蒸気発生炉を複数個備えるイオン
源に関し、より具体的には、運転中の蒸気発生炉から停
止中の蒸気発生炉への伝熱を抑制する手段の改良に関す
る。
して蒸気を発生させる蒸気発生炉を複数個備えるイオン
源に関し、より具体的には、運転中の蒸気発生炉から停
止中の蒸気発生炉への伝熱を抑制する手段の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】固体原料を加熱して蒸気化する蒸気発生
炉を複数個備えていて、引き出すイオンの切り換えをイ
オン源の大気開放を伴わずに行ったり、同一の原料を複
数の蒸気発生炉に入れておいて原料の補充頻度を低減す
ることのできるイオン源が従来から提案されている。
炉を複数個備えていて、引き出すイオンの切り換えをイ
オン源の大気開放を伴わずに行ったり、同一の原料を複
数の蒸気発生炉に入れておいて原料の補充頻度を低減す
ることのできるイオン源が従来から提案されている。
【０００３】そのようなイオン源の一例を図８に示す。
このイオン源は、ヒータ６によって固体原料（図１中の
固体原料２参照）を加熱して蒸気化する複数個（この例
では２個）の蒸気発生炉４と、この各蒸気発生炉４から
ノズル８を経由して導入される蒸気をプラズマ化するプ
ラズマ生成部１０とを備えており、これらはイオン源フ
ランジ１４から支持されている。
このイオン源は、ヒータ６によって固体原料（図１中の
固体原料２参照）を加熱して蒸気化する複数個（この例
では２個）の蒸気発生炉４と、この各蒸気発生炉４から
ノズル８を経由して導入される蒸気をプラズマ化するプ
ラズマ生成部１０とを備えており、これらはイオン源フ
ランジ１４から支持されている。
【０００４】プラズマ生成部１０は、例えば棒状のフィ
ラメントを有するフリーマン型のものや、フィラメント
と対向する反射電極を有するバーナス型のもの等である
が、特定の方式のものに限定されるものではない。この
プラズマ生成部１０から、電界の作用で、イオンビーム
１２を引き出すことができる。
ラメントを有するフリーマン型のものや、フィラメント
と対向する反射電極を有するバーナス型のもの等である
が、特定の方式のものに限定されるものではない。この
プラズマ生成部１０から、電界の作用で、イオンビーム
１２を引き出すことができる。
【０００５】一方の蒸気発生炉４には、例えば、リン、
ヒ素等の融点の比較的低い固体原料が入れられる。他方
の蒸気発生炉４には、例えば、インジウム、フッ化イン
ジウム、アンチモン、アルミニウム、マグネシウム等
の、リンやヒ素に比べて融点の高い固体原料が入れられ
る。
ヒ素等の融点の比較的低い固体原料が入れられる。他方
の蒸気発生炉４には、例えば、インジウム、フッ化イン
ジウム、アンチモン、アルミニウム、マグネシウム等
の、リンやヒ素に比べて融点の高い固体原料が入れられ
る。
【０００６】このように複数個の蒸気発生炉４を備える
イオン源では、その内の一つの蒸気発生炉４を選択的に
運転して昇温して蒸気を発生させる場合、運転中の蒸気
発生炉４からの熱の流入によって、運転していない他の
蒸気発生炉４の温度が上昇して、必要としない蒸気が発
生してそれがプラズマ生成部１０に導入されることが起
こり得る。
イオン源では、その内の一つの蒸気発生炉４を選択的に
運転して昇温して蒸気を発生させる場合、運転中の蒸気
発生炉４からの熱の流入によって、運転していない他の
蒸気発生炉４の温度が上昇して、必要としない蒸気が発
生してそれがプラズマ生成部１０に導入されることが起
こり得る。
【０００７】これについては、従来の技術では、（ａ）
運転していない蒸気発生炉４に冷媒（気体または液体。
以下同じ）を循環させて当該蒸気発生炉４を冷却すると
共に、（ｂ）図８に示す例のように複数の蒸気発生炉４
間に、冷媒を循環させる冷媒流路１８を有する強制冷却
構造の隔壁１６を設けることによって、運転中の蒸気発
生炉４から他の運転していない蒸気発生炉４への伝熱
（熱の移動）を抑制するようにしている。例えば、上記
（ａ）に関連する技術は特公平８−２１３５２号公報
に、上記（ｂ）に関連する技術は特開昭６１−１７６０
４３号公報に、それぞれ記載されている。
運転していない蒸気発生炉４に冷媒（気体または液体。
以下同じ）を循環させて当該蒸気発生炉４を冷却すると
共に、（ｂ）図８に示す例のように複数の蒸気発生炉４
間に、冷媒を循環させる冷媒流路１８を有する強制冷却
構造の隔壁１６を設けることによって、運転中の蒸気発
生炉４から他の運転していない蒸気発生炉４への伝熱
（熱の移動）を抑制するようにしている。例えば、上記
（ａ）に関連する技術は特公平８−２１３５２号公報
に、上記（ｂ）に関連する技術は特開昭６１−１７６０
４３号公報に、それぞれ記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ここで課題とするのは
上記（ｂ）の技術である。この従来技術では、真空中
（イオン源フランジ１４より内側（図８および図１では
右側）は真空中に置かれる）に強制冷却構造の隔壁１６
を設ける必要があり、この強制冷却構造の隔壁１６の部
分は、図８では図示を大幅に簡素化して書いているけれ
ども、実際は、真空を保持しつつ冷媒を循環させる等の
必要があるため、構造が複雑になるという課題がある。
上記（ｂ）の技術である。この従来技術では、真空中
（イオン源フランジ１４より内側（図８および図１では
右側）は真空中に置かれる）に強制冷却構造の隔壁１６
を設ける必要があり、この強制冷却構造の隔壁１６の部
分は、図８では図示を大幅に簡素化して書いているけれ
ども、実際は、真空を保持しつつ冷媒を循環させる等の
必要があるため、構造が複雑になるという課題がある。
【０００９】また、上記構造では、運転していて温度の
高い蒸気発生炉４の近傍に、強制冷却されて温度の低い
隔壁１６が存在することになり、両者の温度差が非常に
大きくなって、運転中の蒸気発生炉４から隔壁１６への
輻射による伝熱が大きくなって、運転中の蒸気発生炉４
の温度が所望の温度になかなか上昇しないという課題も
ある。
高い蒸気発生炉４の近傍に、強制冷却されて温度の低い
隔壁１６が存在することになり、両者の温度差が非常に
大きくなって、運転中の蒸気発生炉４から隔壁１６への
輻射による伝熱が大きくなって、運転中の蒸気発生炉４
の温度が所望の温度になかなか上昇しないという課題も
ある。
【００１０】そこでこの発明は、運転中の蒸気発生炉か
ら停止中の蒸気発生炉への伝熱を抑制する隔壁部分の構
造を簡素化すると共に、隔壁を設けたことによって運転
中の蒸気発生炉の温度が上昇しにくくなる課題をも解決
することを主たる目的とする。
ら停止中の蒸気発生炉への伝熱を抑制する隔壁部分の構
造を簡素化すると共に、隔壁を設けたことによって運転
中の蒸気発生炉の温度が上昇しにくくなる課題をも解決
することを主たる目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明のイオン源は、
前述したような各蒸気発生炉の少なくとも他の蒸気発生
炉に面する部分をそれぞれ覆うものであって冷媒流路を
有していない複数の隔壁と、この各隔壁が取り付けられ
ていて当該隔壁を保持する薄板状の保持板と、複数の小
突起を有していて当該小突起を介して前記保持板を保持
する固定部材とを備えることを特徴としている。
前述したような各蒸気発生炉の少なくとも他の蒸気発生
炉に面する部分をそれぞれ覆うものであって冷媒流路を
有していない複数の隔壁と、この各隔壁が取り付けられ
ていて当該隔壁を保持する薄板状の保持板と、複数の小
突起を有していて当該小突起を介して前記保持板を保持
する固定部材とを備えることを特徴としている。
【００１２】上記構成によれば、（ａ）各隔壁が熱シー
ルドの働きをするので、運転中の蒸気発生炉から他の停
止中の蒸気発生炉への輻射による伝熱を抑制することが
できる。（ｂ）しかも、各隔壁は薄板状の保持板に保持
されており、薄板状であるからこの保持板における熱抵
抗は大きいので、保持板を経由しての各隔壁間の熱伝導
による伝熱を小さく抑制することができる。（ｃ）更
に、保持板は固定部材の小突起を介して固定部材に保持
されており、小突起であるからこの小突起における熱抵
抗は大きいので、固定部材を経由しての保持板のある部
分から他の部分への、ひいては当該保持板を介しての隔
壁間の熱伝導による伝熱を小さく抑制することができ
る。
ルドの働きをするので、運転中の蒸気発生炉から他の停
止中の蒸気発生炉への輻射による伝熱を抑制することが
できる。（ｂ）しかも、各隔壁は薄板状の保持板に保持
されており、薄板状であるからこの保持板における熱抵
抗は大きいので、保持板を経由しての各隔壁間の熱伝導
による伝熱を小さく抑制することができる。（ｃ）更
に、保持板は固定部材の小突起を介して固定部材に保持
されており、小突起であるからこの小突起における熱抵
抗は大きいので、固定部材を経由しての保持板のある部
分から他の部分への、ひいては当該保持板を介しての隔
壁間の熱伝導による伝熱を小さく抑制することができ
る。
【００１３】上記（ａ）〜（ｃ）の作用によって、各蒸
気発生炉間の熱絶縁効果を高めることができるので、運
転中の蒸気発生炉から他の停止中の蒸気発生炉への伝熱
を小さく抑制することができる。その結果、運転してい
ない蒸気発生炉の温度上昇を小さく抑えることができ
る。
気発生炉間の熱絶縁効果を高めることができるので、運
転中の蒸気発生炉から他の停止中の蒸気発生炉への伝熱
を小さく抑制することができる。その結果、運転してい
ない蒸気発生炉の温度上昇を小さく抑えることができ
る。
【００１４】しかも、各隔壁は冷媒流路を有しておらず
強制冷却構造ではないので、隔壁部分の構造を、従来の
強制冷却構造の場合に比べて簡素化することができる。
強制冷却構造ではないので、隔壁部分の構造を、従来の
強制冷却構造の場合に比べて簡素化することができる。
【００１５】更に、各隔壁は冷媒流路を有しておらず強
制冷却構造ではないので、停止中の蒸気発生炉用の隔壁
は、運転中の蒸気発生炉からの伝熱によってある程度は
温度が上昇する。その結果、当該隔壁と運転中の蒸気発
生炉との間の温度差は、従来の強制冷却構造の隔壁の場
合ほどには大きくならず、両者間の輻射による伝熱が抑
えられるので、運転中の蒸気発生炉の温度を所望のもの
に上げるのが容易になる。
制冷却構造ではないので、停止中の蒸気発生炉用の隔壁
は、運転中の蒸気発生炉からの伝熱によってある程度は
温度が上昇する。その結果、当該隔壁と運転中の蒸気発
生炉との間の温度差は、従来の強制冷却構造の隔壁の場
合ほどには大きくならず、両者間の輻射による伝熱が抑
えられるので、運転中の蒸気発生炉の温度を所望のもの
に上げるのが容易になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、この発明に係るイオン源
の一例を示す断面図である。図２は、図１中の固定部材
の正面図である。図３は、図１中の保持板の正面図であ
る。なお、図１中の小突起４０の位置は、図に表れるよ
うにするために若干位置を変えて表示しており、正確な
位置は図２に示すとおりである。図８に示した従来例と
同一または相当する部分には同一符号を付し、以下にお
いては当該従来例との相違点を主に説明する。
の一例を示す断面図である。図２は、図１中の固定部材
の正面図である。図３は、図１中の保持板の正面図であ
る。なお、図１中の小突起４０の位置は、図に表れるよ
うにするために若干位置を変えて表示しており、正確な
位置は図２に示すとおりである。図８に示した従来例と
同一または相当する部分には同一符号を付し、以下にお
いては当該従来例との相違点を主に説明する。
【００１７】このイオン源は、前述したような蒸気発生
炉４を２個備えている場合の例である。各蒸気発生炉４
の外部にヒータ６が巻かれており、このヒータ６によっ
て、各蒸気発生炉４内に収納された固体原料２を加熱し
てその蒸気を発生させることができる。
炉４を２個備えている場合の例である。各蒸気発生炉４
の外部にヒータ６が巻かれており、このヒータ６によっ
て、各蒸気発生炉４内に収納された固体原料２を加熱し
てその蒸気を発生させることができる。
【００１８】各蒸気発生炉４は、この例では、支持部２
０およびそれに接続されたオーブンフランジ２６によっ
てイオン源フランジ１４から支持されている。各支持部
２０の内部には、冷媒２４を循環させて停止中の蒸気発
生炉４を冷却する冷媒流路２２がそれぞれ設けられてい
る。冷媒２４は、例えば、圧縮空気等の気体、または冷
却水等の液体である。
０およびそれに接続されたオーブンフランジ２６によっ
てイオン源フランジ１４から支持されている。各支持部
２０の内部には、冷媒２４を循環させて停止中の蒸気発
生炉４を冷却する冷媒流路２２がそれぞれ設けられてい
る。冷媒２４は、例えば、圧縮空気等の気体、または冷
却水等の液体である。
【００１９】このイオン源は、更に、上記各蒸気発生炉
４をそれぞれ囲む筒状をした複数の（この例では２個
の）隔壁３０を備えている。各隔壁３０は、従来の隔壁
と違って、冷媒流路は有していない。即ち、強制冷却構
造ではない。この隔壁３０は、例えばステンレス鋼板か
ら成る。
４をそれぞれ囲む筒状をした複数の（この例では２個
の）隔壁３０を備えている。各隔壁３０は、従来の隔壁
と違って、冷媒流路は有していない。即ち、強制冷却構
造ではない。この隔壁３０は、例えばステンレス鋼板か
ら成る。
【００２０】各隔壁３０は、少なくとも他の蒸気発生炉
４に面する部分をそれぞれ覆うもので良いけれども、例
えば半円筒状のようなものでも良いけれども、この例の
ように円筒状のものにするのが好ましい。そのようにす
れば、各蒸気発生炉４からの輻射による熱放散をより広
い面積に亘って抑えることができるので、各蒸気発生炉
４の温度を上昇させることがより容易になるという効果
も得られる。
４に面する部分をそれぞれ覆うもので良いけれども、例
えば半円筒状のようなものでも良いけれども、この例の
ように円筒状のものにするのが好ましい。そのようにす
れば、各蒸気発生炉４からの輻射による熱放散をより広
い面積に亘って抑えることができるので、各蒸気発生炉
４の温度を上昇させることがより容易になるという効果
も得られる。
【００２１】各隔壁３０の軸方向の長さは、少なくとも
ヒータ６が巻かれている蒸気発生炉４を覆うことのでき
る長さにすれば良いけれども、図示例のように、もう少
し根元側まで、より具体的には冷媒流路２２の先端部の
外側付近まで覆うように長くしても良い。そのようにす
れば、温度の上昇する蒸気発生炉４をより完全に覆うこ
とができるので、各隔壁３０の上述した（または後述す
る）（ａ）に示した熱シールドの効果をより高めること
ができる。
ヒータ６が巻かれている蒸気発生炉４を覆うことのでき
る長さにすれば良いけれども、図示例のように、もう少
し根元側まで、より具体的には冷媒流路２２の先端部の
外側付近まで覆うように長くしても良い。そのようにす
れば、温度の上昇する蒸気発生炉４をより完全に覆うこ
とができるので、各隔壁３０の上述した（または後述す
る）（ａ）に示した熱シールドの効果をより高めること
ができる。
【００２２】上記各隔壁３０は、薄板状の保持板３２に
先端部がそれぞれ取り付けられて保持されている。この
保持板３２は、例えばステンレス鋼板から成る。この保
持板３２は、それにおける熱抵抗を大きくして熱伝導を
小さくするために、隔壁３０を保持するのに支障のない
範囲で極力薄くするのが好ましい。例えば、１ｍｍ〜３
ｍｍ程度にするのが好ましい。この保持板３２は、後述
するボルト４４を通す穴３４を有している。
先端部がそれぞれ取り付けられて保持されている。この
保持板３２は、例えばステンレス鋼板から成る。この保
持板３２は、それにおける熱抵抗を大きくして熱伝導を
小さくするために、隔壁３０を保持するのに支障のない
範囲で極力薄くするのが好ましい。例えば、１ｍｍ〜３
ｍｍ程度にするのが好ましい。この保持板３２は、後述
するボルト４４を通す穴３４を有している。
【００２３】このイオン源は、更に、複数の（この例で
は４個の）小突起４０を有していて当該小突起４０を介
して保持板３２を保持する固定部材３６を備えている。
この固定部材３６は、上記２個の隔壁３０を通す長円形
の穴３８を有している。この固定部材３６は、例えばス
テンレス鋼板から成る。
は４個の）小突起４０を有していて当該小突起４０を介
して保持板３２を保持する固定部材３６を備えている。
この固定部材３６は、上記２個の隔壁３０を通す長円形
の穴３８を有している。この固定部材３６は、例えばス
テンレス鋼板から成る。
【００２４】各小突起４０はねじ穴４２を有しており、
そこにボルト４４をねじ込むことによって保持板３２を
固定し保持することができる。この各小突起４０は、そ
れにおける熱抵抗を大きくしてそこを経由しての熱伝導
を小さく抑えるために、できるだけ小さくして保持板３
２との接触面積を極力小さくするのが好ましい。小突起
４０の数も、保持板３２を保持するのに支障のない範囲
でできるだけ少なくするのが好ましい。この例では４個
にしている。
そこにボルト４４をねじ込むことによって保持板３２を
固定し保持することができる。この各小突起４０は、そ
れにおける熱抵抗を大きくしてそこを経由しての熱伝導
を小さく抑えるために、できるだけ小さくして保持板３
２との接触面積を極力小さくするのが好ましい。小突起
４０の数も、保持板３２を保持するのに支障のない範囲
でできるだけ少なくするのが好ましい。この例では４個
にしている。
【００２５】この固定部材３６は、この例では更に、上
記プラズマ生成部１０の底部を保持してプラズマ生成部
１０を保持固定する複数の（この例では６個の）保持片
４６を有している。この各保持片４６は、それにおける
熱抵抗を大きくしてそれを経由してプラズマ生成部１０
から熱が固定部材３６ひいては保持板３２および隔壁３
０へ伝わるのを小さく抑えるために、プラズマ生成部１
０を保持するのに支障のない範囲で、プラズマ生成部１
０との接触面積および断面積をできるだけ小さく、かつ
個数もできるだけ少なくするのが好ましい。
記プラズマ生成部１０の底部を保持してプラズマ生成部
１０を保持固定する複数の（この例では６個の）保持片
４６を有している。この各保持片４６は、それにおける
熱抵抗を大きくしてそれを経由してプラズマ生成部１０
から熱が固定部材３６ひいては保持板３２および隔壁３
０へ伝わるのを小さく抑えるために、プラズマ生成部１
０を保持するのに支障のない範囲で、プラズマ生成部１
０との接触面積および断面積をできるだけ小さく、かつ
個数もできるだけ少なくするのが好ましい。
【００２６】上記固定部材３６は、ひいてはそれに保持
された物は、この例では筒状の支持体４８を介して、前
記イオン源フランジ１４から支持されている。
された物は、この例では筒状の支持体４８を介して、前
記イオン源フランジ１４から支持されている。
【００２７】このイオン源によれば、次のような作用効
果を奏する。
果を奏する。
【００２８】（ａ）各隔壁３０が熱シールドの働きをす
るので、運転中の蒸気発生炉４から他の停止中の蒸気発
生炉４への輻射による伝熱を抑制することができる。
るので、運転中の蒸気発生炉４から他の停止中の蒸気発
生炉４への輻射による伝熱を抑制することができる。
【００２９】（ｂ）しかも、各隔壁３０は薄板状の保持
板３２に保持されており、薄板状であるからこの保持板
３２における熱抵抗は大きいので、保持板３２を経由し
ての各隔壁３０間の熱伝導による伝熱を小さく抑制する
ことができる。
板３２に保持されており、薄板状であるからこの保持板
３２における熱抵抗は大きいので、保持板３２を経由し
ての各隔壁３０間の熱伝導による伝熱を小さく抑制する
ことができる。
【００３０】（ｃ）更に、保持板は固定部材３６の小突
起４０を介して固定部材３６に保持されており、小突起
であるからこの小突起４０における熱抵抗は大きいの
で、固定部材３６を経由しての保持板３２のある部分か
ら他の部分への、ひいては当該保持板３２を介しての隔
壁３０間の熱伝導による伝熱を小さく抑制することがで
きる。
起４０を介して固定部材３６に保持されており、小突起
であるからこの小突起４０における熱抵抗は大きいの
で、固定部材３６を経由しての保持板３２のある部分か
ら他の部分への、ひいては当該保持板３２を介しての隔
壁３０間の熱伝導による伝熱を小さく抑制することがで
きる。
【００３１】上記（ａ）〜（ｃ）の作用によって、各蒸
気発生炉４間の熱絶縁効果を高めることができるので、
運転中の蒸気発生炉４から他の停止中の蒸気発生炉４へ
の伝熱を小さく抑制することができる。その結果、運転
していない蒸気発生炉４の温度上昇を小さく抑えること
ができる。その結果、必要としない蒸気が発生してそれ
がプラズマ生成部１０に導入されることを防止すること
ができる。
気発生炉４間の熱絶縁効果を高めることができるので、
運転中の蒸気発生炉４から他の停止中の蒸気発生炉４へ
の伝熱を小さく抑制することができる。その結果、運転
していない蒸気発生炉４の温度上昇を小さく抑えること
ができる。その結果、必要としない蒸気が発生してそれ
がプラズマ生成部１０に導入されることを防止すること
ができる。
【００３２】また、固定部材３６によってプラズマ生成
部１０をも保持する場合は、この例のように複数の保持
片４６を介して保持するのが好ましい。これは、プラズ
マ生成部１０はフィラメント、アーク放電等を用いてプ
ラズマを発生させるために運転中は高温になるけれど
も、上記のような保持構造を採用すれば、保持片４６で
の熱抵抗が大きくてプラズマ生成部１０から固定部材３
６への、ひいては保持板３２および隔壁３０への熱伝導
による伝熱を小さく抑えることができるので、運転して
いない蒸気発生炉４の温度上昇を小さく抑えることに寄
与する。
部１０をも保持する場合は、この例のように複数の保持
片４６を介して保持するのが好ましい。これは、プラズ
マ生成部１０はフィラメント、アーク放電等を用いてプ
ラズマを発生させるために運転中は高温になるけれど
も、上記のような保持構造を採用すれば、保持片４６で
の熱抵抗が大きくてプラズマ生成部１０から固定部材３
６への、ひいては保持板３２および隔壁３０への熱伝導
による伝熱を小さく抑えることができるので、運転して
いない蒸気発生炉４の温度上昇を小さく抑えることに寄
与する。
【００３３】しかもこのイオン源では、各隔壁３０は冷
媒流路を有しておらず強制冷却構造ではないので、隔壁
３０の部分の構造を、従来の強制冷却構造の場合に比べ
て簡素化することができる。
媒流路を有しておらず強制冷却構造ではないので、隔壁
３０の部分の構造を、従来の強制冷却構造の場合に比べ
て簡素化することができる。
【００３４】更に、各隔壁３０は冷媒流路を有しておら
ず強制冷却構造ではないので、停止中の蒸気発生炉４用
の隔壁３０は、運転中の蒸気発生炉４からの伝熱によっ
てある程度は温度が上昇する。その結果、当該隔壁３０
と運転中の蒸気発生炉４との間の温度差は、従来の強制
冷却構造の隔壁の場合ほどには大きくならず、両者間の
輻射による伝熱が抑えられるので、運転中の蒸気発生炉
４の温度を所望のものに上げるのが容易になる。
ず強制冷却構造ではないので、停止中の蒸気発生炉４用
の隔壁３０は、運転中の蒸気発生炉４からの伝熱によっ
てある程度は温度が上昇する。その結果、当該隔壁３０
と運転中の蒸気発生炉４との間の温度差は、従来の強制
冷却構造の隔壁の場合ほどには大きくならず、両者間の
輻射による伝熱が抑えられるので、運転中の蒸気発生炉
４の温度を所望のものに上げるのが容易になる。
【００３５】温度の一例を示すと、このイオン源では、
運転中の蒸気発生炉４を例えば６００℃以上に昇温して
も、他の運転していない蒸気発生炉４の温度を１００℃
以下に抑えることができる。より具体例を挙げれば、運
転中の蒸気発生炉４を例えば６８０℃程度に昇温して
も、停止中の蒸気発生炉４の温度を６５℃程度に抑える
ことができる。従って、例えば、一方の蒸気発生炉４に
固体原料２として前述した融点の高いインジウム、フッ
化インジウム、アンチモン等の金属を入れ、他の蒸気発
生炉４に固体原料２として前述したリン、ヒ素等の融点
の低い金属を入れて使用することができる。
運転中の蒸気発生炉４を例えば６００℃以上に昇温して
も、他の運転していない蒸気発生炉４の温度を１００℃
以下に抑えることができる。より具体例を挙げれば、運
転中の蒸気発生炉４を例えば６８０℃程度に昇温して
も、停止中の蒸気発生炉４の温度を６５℃程度に抑える
ことができる。従って、例えば、一方の蒸気発生炉４に
固体原料２として前述した融点の高いインジウム、フッ
化インジウム、アンチモン等の金属を入れ、他の蒸気発
生炉４に固体原料２として前述したリン、ヒ素等の融点
の低い金属を入れて使用することができる。
【００３６】なお、保持板３２に、例えば図４および図
５に示す例のように、各隔壁３０が取り付けられた部分
をそれぞれ囲む１以上の溝５０を設けておいても良い。
そのようにすれば、溝５０の存在によって保持板３２の
熱抵抗が高まるので、上記（ｂ）に示した、保持板３２
を経由しての各隔壁３０間の熱伝導による伝熱をより小
さくすることができる。溝５０は、この例のように一つ
の隔壁３０に対して保持板３２の表面と裏面にそれぞれ
一つ以上ずつ設けて、両面の溝５０で迷路構造を形成す
るようにするのがより好ましい。そのようにすれば、上
記伝熱をより小さくすることができる。
５に示す例のように、各隔壁３０が取り付けられた部分
をそれぞれ囲む１以上の溝５０を設けておいても良い。
そのようにすれば、溝５０の存在によって保持板３２の
熱抵抗が高まるので、上記（ｂ）に示した、保持板３２
を経由しての各隔壁３０間の熱伝導による伝熱をより小
さくすることができる。溝５０は、この例のように一つ
の隔壁３０に対して保持板３２の表面と裏面にそれぞれ
一つ以上ずつ設けて、両面の溝５０で迷路構造を形成す
るようにするのがより好ましい。そのようにすれば、上
記伝熱をより小さくすることができる。
【００３７】保持板３２には、例えば図６に示す例のよ
うに、各隔壁３０が取り付けられた部分を囲む複数の
（多数の）穴５２を設けておいても良い。そのようにす
れば、穴５２の存在によって保持板３２の熱抵抗が高ま
るので、上記（ｂ）に示した、保持板３２を経由しての
各隔壁３０間の熱伝導による伝熱をより小さくすること
ができる。
うに、各隔壁３０が取り付けられた部分を囲む複数の
（多数の）穴５２を設けておいても良い。そのようにす
れば、穴５２の存在によって保持板３２の熱抵抗が高ま
るので、上記（ｂ）に示した、保持板３２を経由しての
各隔壁３０間の熱伝導による伝熱をより小さくすること
ができる。
【００３８】保持板３２は、例えば図７に示す例のよう
に、各隔壁３０ごとに分割しておいても良い。そのよう
にすれば、上記（ｂ）に示した、保持板３２を経由して
の各隔壁３０間の熱伝導による伝熱を断つことができ
る。
に、各隔壁３０ごとに分割しておいても良い。そのよう
にすれば、上記（ｂ）に示した、保持板３２を経由して
の各隔壁３０間の熱伝導による伝熱を断つことができ
る。
【００３９】なお、蒸気発生炉４およびそれ用の隔壁３
０の数は、上記例の２個に限られるものではなく、３個
またはそれ以上でも良い。
０の数は、上記例の２個に限られるものではなく、３個
またはそれ以上でも良い。
【００４０】
【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。
るので、次のような効果を奏する。
【００４１】請求項１記載の発明によれば、上記構造を
採用したことによって、各蒸気発生炉間の熱絶縁効果を
高めることができるので、運転中の蒸気発生炉から他の
停止中の蒸気発生炉への伝熱を小さく抑制することがで
きる。その結果、運転していない蒸気発生炉の温度上昇
を小さく抑えることができる。
採用したことによって、各蒸気発生炉間の熱絶縁効果を
高めることができるので、運転中の蒸気発生炉から他の
停止中の蒸気発生炉への伝熱を小さく抑制することがで
きる。その結果、運転していない蒸気発生炉の温度上昇
を小さく抑えることができる。
【００４２】しかも、各隔壁は冷媒流路を有しておらず
強制冷却構造ではないので、隔壁部分の構造を、従来の
強制冷却構造の場合に比べて簡素化することができる。
強制冷却構造ではないので、隔壁部分の構造を、従来の
強制冷却構造の場合に比べて簡素化することができる。
【００４３】更に、各隔壁は冷媒流路を有しておらず強
制冷却構造ではないので、停止中の蒸気発生炉用の隔壁
は、運転中の蒸気発生炉からの伝熱によってある程度は
温度が上昇する。その結果、当該隔壁と運転中の蒸気発
生炉との間の温度差は、従来の強制冷却構造の隔壁の場
合ほどには大きくならず、両者間の輻射による伝熱が抑
えられるので、運転中の蒸気発生炉の温度を所望のもの
に上げるのが容易になる。
制冷却構造ではないので、停止中の蒸気発生炉用の隔壁
は、運転中の蒸気発生炉からの伝熱によってある程度は
温度が上昇する。その結果、当該隔壁と運転中の蒸気発
生炉との間の温度差は、従来の強制冷却構造の隔壁の場
合ほどには大きくならず、両者間の輻射による伝熱が抑
えられるので、運転中の蒸気発生炉の温度を所望のもの
に上げるのが容易になる。
【００４４】請求項２記載の発明によれば、溝の存在に
よって保持板の熱抵抗が高まるので、当該保持板を経由
しての各隔壁間の熱伝導による伝熱をより小さくするこ
とができる、という更なる効果を奏する。
よって保持板の熱抵抗が高まるので、当該保持板を経由
しての各隔壁間の熱伝導による伝熱をより小さくするこ
とができる、という更なる効果を奏する。
【００４５】請求項３記載の発明によれば、穴の存在に
よって保持板の熱抵抗が高まるので、当該保持板を経由
しての各隔壁間の熱伝導による伝熱をより小さくするこ
とができる、という更なる効果を奏する。
よって保持板の熱抵抗が高まるので、当該保持板を経由
しての各隔壁間の熱伝導による伝熱をより小さくするこ
とができる、という更なる効果を奏する。
【００４６】請求項４記載の発明によれば、保持板の分
割によって、当該保持板を経由しての各隔壁間の熱伝導
による伝熱を断つことができる、という更なる効果を奏
する。
割によって、当該保持板を経由しての各隔壁間の熱伝導
による伝熱を断つことができる、という更なる効果を奏
する。
【図１】この発明に係るイオン源の一例を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】図１中の固定部材の正面図である。
【図３】図１中の保持板の正面図である。
【図４】保持板の他の例を示す正面図である。
【図５】図４中の線Ａ−Ａに沿う拡大断面図である。
【図６】保持板の更に他の例を示す正面図である。
【図７】保持板の更に他の例を示す正面図である。
【図８】従来のイオン源の一例を簡略化して示す概略図
である。
である。
２ 固体原料
４ 蒸気発生炉
１０ プラズマ生成部
３０ 隔壁
３２ 保持板
３６ 固定部材
４０ 小突起
５０ 溝
５２ 穴
Claims (4)
- 【請求項１】 固体原料を加熱して蒸気を発生させる複
数の蒸気発生炉と、この蒸気発生炉から導入される蒸気
をプラズマ化するプラズマ生成部とを備えるイオン源に
おいて、前記各蒸気発生炉の少なくとも他の蒸気発生炉
に面する部分をそれぞれ覆うものであって冷媒流路を有
していない複数の隔壁と、この各隔壁が取り付けられて
いて当該隔壁を保持する薄板状の保持板と、複数の小突
起を有していて当該小突起を介して前記保持板を保持す
る固定部材とを備えることを特徴とするイオン源。 - 【請求項２】 前記保持板は、前記隔壁が取り付けられ
た部分をそれぞれ囲む１以上の溝を有している請求項１
記載のイオン源。 - 【請求項３】 前記保持板は、前記隔壁が取り付けられ
た部分を囲む複数の穴を有している請求項１記載のイオ
ン源。 - 【請求項４】 前記保持板は、前記各隔壁ごとに分割さ
れている請求項１記載のイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002128329A JP3558069B2 (ja) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002128329A JP3558069B2 (ja) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003323850A true JP2003323850A (ja) | 2003-11-14 |
| JP3558069B2 JP3558069B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=29542123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002128329A Expired - Lifetime JP3558069B2 (ja) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3558069B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109599310A (zh) * | 2018-06-21 | 2019-04-09 | 新奥科技发展有限公司 | 一种离子源安装支架 |
| CN111433880A (zh) * | 2017-12-12 | 2020-07-17 | 应用材料股份有限公司 | 固态馈入材料的离子源坩埚 |
| US11664192B2 (en) | 2019-10-09 | 2023-05-30 | Applied Materials, Inc. | Temperature control for insertable target holder for solid dopant materials |
| US11854760B2 (en) | 2021-06-21 | 2023-12-26 | Applied Materials, Inc. | Crucible design for liquid metal in an ion source |
-
2002
- 2002-04-30 JP JP2002128329A patent/JP3558069B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111433880A (zh) * | 2017-12-12 | 2020-07-17 | 应用材料股份有限公司 | 固态馈入材料的离子源坩埚 |
| JP2021506081A (ja) * | 2017-12-12 | 2021-02-18 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｉｎｃ． | イオン源および傍熱型陰極イオン源 |
| CN111433880B (zh) * | 2017-12-12 | 2023-03-28 | 应用材料股份有限公司 | 离子源及间热式阴极离子源 |
| CN109599310A (zh) * | 2018-06-21 | 2019-04-09 | 新奥科技发展有限公司 | 一种离子源安装支架 |
| CN109599310B (zh) * | 2018-06-21 | 2021-01-05 | 新奥科技发展有限公司 | 一种离子源安装支架 |
| US11664192B2 (en) | 2019-10-09 | 2023-05-30 | Applied Materials, Inc. | Temperature control for insertable target holder for solid dopant materials |
| US11854760B2 (en) | 2021-06-21 | 2023-12-26 | Applied Materials, Inc. | Crucible design for liquid metal in an ion source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3558069B2 (ja) | 2004-08-25 |
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