JP2005085538A - Mass separation device and mass separating method - Google Patents
Mass separation device and mass separating method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005085538A JP2005085538A JP2003314440A JP2003314440A JP2005085538A JP 2005085538 A JP2005085538 A JP 2005085538A JP 2003314440 A JP2003314440 A JP 2003314440A JP 2003314440 A JP2003314440 A JP 2003314440A JP 2005085538 A JP2005085538 A JP 2005085538A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- mass
- oscillating
- ion beam
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、所定のエネルギーに加速されたシート状のイオンビームから、所望の質量のイオンを選択的に導出する(即ち質量分離する)質量分離装置および質量分離方法に関する。 The present invention relates to a mass separation apparatus and a mass separation method for selectively deriving (ie, mass-separating) ions having a desired mass from a sheet-like ion beam accelerated to a predetermined energy.
大面積の被照射物にイオンビームを照射してイオン注入、イオンドーピング等の処理を施す場合に、処理効率を向上させる等のために、シート状のイオンビームを用いる場合がある。 In the case of performing ion implantation, ion doping, or the like by irradiating an irradiation object with a large area with an ion beam, a sheet-like ion beam may be used in order to improve processing efficiency.
シート状のイオンビームとは、幅に比べて厚さが十分に小さい形状のイオンビームを言う。薄板状、リボン状等と呼ぶ場合もある。イオンビーム進行方向に直角に切った断面は、細長い長方形をしている。 A sheet-like ion beam refers to an ion beam having a shape whose thickness is sufficiently smaller than the width. It may be called a thin plate shape, a ribbon shape, or the like. The cross section cut at right angles to the ion beam traveling direction has an elongated rectangular shape.
被照射物には、余分な温度上昇や不純物混入等を避けるために、一般的には、質量分離を行ったイオンビームが照射される。 In general, the irradiated object is irradiated with an ion beam subjected to mass separation in order to avoid an excessive increase in temperature or contamination with impurities.
質量分離装置としては、例えば特許文献1にも記載されているように、静磁界を用いてイオンビームをローレンツ力によって曲げて質量分離を行う質量分離電磁石が一般的に利用されてきた。 As a mass separation apparatus, for example, as described in Patent Document 1, a mass separation electromagnet that performs mass separation by bending an ion beam with Lorentz force using a static magnetic field has been generally used.
また、交流電圧を用いた質量分離装置としては、例えば特許文献2にも記載されているように、四重極構造電極に直流電圧と交流電圧とを与えて質量分離を行う四重極型質量分離装置が提案されている。
Moreover, as a mass separation apparatus using an alternating voltage, for example, as described in
上記質量分離電磁石は、細いイオンビームの質量分離には有効であっても、質量分離を行うために加える磁界の方向に長い断面を持つシート状のイオンビームに対しては、幾つかの課題がある。即ち、精度の高い質量分離を行うためには、シート状のイオンビームの幅方向という長い領域に均一な磁界を発生させる必要があり、そのためには大型の鉄心が必要になるので、質量分離電磁石が大型化かつ大重量化してしまう。 Although the above-mentioned mass separation electromagnet is effective for mass separation of a thin ion beam, there are some problems with a sheet-like ion beam having a long cross section in the direction of a magnetic field applied for mass separation. is there. That is, in order to perform mass separation with high accuracy, it is necessary to generate a uniform magnetic field in a long region in the width direction of the sheet-like ion beam. For this purpose, a large iron core is required. Increases in size and weight.
一方、上記四重極型質量分離装置では、イオンビームが四重極電極の中心軸付近を通るときにのみ効果的な質量分離が行われるので、イオンビームはペンシル状に細いビームである必要があり、シート状のイオンビームの質量分離には不適である。 On the other hand, in the above-described quadrupole mass separation apparatus, effective mass separation is performed only when the ion beam passes near the center axis of the quadrupole electrode, so the ion beam needs to be a pencil-like thin beam. It is unsuitable for mass separation of sheet-like ion beams.
そこでこの発明は、シート状のイオンビームの質量分離を軽量かつ小型の装置で実現することを主たる目的としている。 Therefore, the main object of the present invention is to realize mass separation of a sheet-like ion beam with a light and small apparatus.
この発明に係る質量分離装置は、所定のエネルギーに加速されたシート状のイオンビームの経路を挟んで対向するように配置されて対(つい)を成す電極であって、各電極は前記イオンビームの幅方向に沿って伸びており、かつこのような対を成す電極が前記イオンビームの進行方向に複数配列されて成る複数対の電極と、前記各対の電極を用いて、前記イオンビームにその進行方向と垂直な方向成分を持つ一定周期の振動電界を印加するように、前記各対の電極間に一定周期の振動電圧を印加する振動電源とを備えていて、前記イオンビーム中の所望の質量のイオンを、前記振動電界に同期させて振動させながら選択的に導出する(通過させる)ように構成されていることを特徴としている(請求項1に相当)。 The mass separator according to the present invention is a pair of electrodes arranged so as to face each other across a path of a sheet-like ion beam accelerated to a predetermined energy, and each electrode is a member of the ion beam. A plurality of pairs of electrodes that are arranged in the traveling direction of the ion beam, and each pair of electrodes is used to form the ion beam. An oscillating power source for applying an oscillating voltage having a constant period between the pair of electrodes so as to apply an oscillating electric field having a constant period having a direction component perpendicular to the traveling direction, and a desired power source in the ion beam It is characterized in that it is configured to selectively derive (pass through) ions having a mass of (5) in synchronization with the oscillating electric field (corresponding to claim 1).
対を成す電極の対向の仕方は、正面に対向(正対)しているのが基本であるが、斜めに対向していても良い。 The method of facing the electrodes forming a pair is basically facing the front (facing), but may be facing diagonally.
この質量分離装置によれば、所定のエネルギーを有するイオンビームは、その進行方向と垂直な方向成分を持つ前記振動電界によって曲げられながら進む。その場合、イオンビームのエネルギー、振動電界の周波数および隣り合う電極間の距離と一定の関係を有する質量のイオンのみが、振動電界に同期した周期運動を続けた後に装置から導出される。上記とは異なる質量を持つイオンは、振動電界に同期した周期運動を続けることはできず、途中で消滅したり、装置から上記イオンとは異なる角度に放出される。このような作用によって、イオンビーム中の所望の質量のイオンを選択的に(即ち選り分けて)導出する、即ち質量分離することができる。 According to this mass separator, an ion beam having a predetermined energy travels while being bent by the oscillating electric field having a direction component perpendicular to the traveling direction thereof. In that case, only ions of a mass having a certain relationship with the energy of the ion beam, the frequency of the oscillating electric field and the distance between adjacent electrodes are derived from the apparatus after continuing the periodic motion synchronized with the oscillating electric field. Ions having a mass different from the above cannot continue the periodic motion synchronized with the oscillating electric field, and disappear in the middle or are emitted from the apparatus at an angle different from that of the ions. By such an action, ions having a desired mass in the ion beam can be selectively (ie, selectively) derived, that is, mass-separated.
しかもこの質量分離装置では、各電極は、シート状のイオンビームの幅方向に沿って伸びているので、シート状のイオンビームの質量分離を行うことができる。 Moreover, in this mass separation apparatus, each electrode extends along the width direction of the sheet-like ion beam, so that the mass separation of the sheet-like ion beam can be performed.
より具体的な構成の例を示すと、前記振動電源から、前記複数対の電極の隣り合う電極に同位相の振動電圧を印加するように構成しても良い(請求項2に相当)。その場合、例えば、前記イオンビームのエネルギーをK、前記所望のイオンの質量をm、前記振動電圧の周波数をf、前記隣り合う電極の中心間の距離をLとしたとき、次の数1の関係またはそれと数学的に等価な関係を満たすように構成することによって、所望の質量mのイオンのみが、振動電界に同期した周期運動を続けた後に選択的に導出される。 As an example of a more specific configuration, a configuration may be adopted in which an oscillating voltage having the same phase is applied from the oscillating power source to adjacent electrodes of the plurality of pairs of electrodes (corresponding to claim 2). In this case, for example, when the energy of the ion beam is K, the mass of the desired ion is m, the frequency of the oscillation voltage is f, and the distance between the centers of the adjacent electrodes is L, By configuring to satisfy the relationship or a mathematically equivalent relationship, only ions of the desired mass m are selectively derived after continuing the periodic motion synchronized to the oscillating electric field.
[数1]
f=(1/2L)√(2K/m)
[Equation 1]
f = (1 / 2L) √ (2K / m)
前記振動電源から前記複数対の電極の隣り合う電極に逆位相の振動電圧を印加するように構成しても良い(請求項3に相当)。その場合、例えば、次の数2の関係またはそれと数学的に等価な関係を満たすように構成することによって、所望の質量mのイオンのみが、振動電界に同期した周期運動を続けた後に選択的に導出される。
An oscillating voltage having an opposite phase may be applied from the oscillating power source to the adjacent electrodes of the plurality of pairs of electrodes (corresponding to claim 3). In that case, for example, by configuring so as to satisfy the relationship of the following
[数2]
f=(1/L)√(2K/m)
[Equation 2]
f = (1 / L) √ (2K / m)
前記複数対の電極を円弧を成すように並べ、前記振動電源から当該複数対の電極の隣り合う電極に逆位相の振動電圧を印加するように構成しても良い(請求項4に相当)。その場合、例えば、前記数1の関係またはそれと数学的に等価な関係を満たすように構成することによって、所望の質量mのイオンのみが、振動電界に同期した周期運動を続けながら全体として見れば円弧運動をして、選択的に導出される。しかも上記のように複数対の電極を円弧を成すように並べることにより、装置全体のより小型化を図ることができる。 The plurality of pairs of electrodes may be arranged to form an arc, and an oscillating voltage having an opposite phase may be applied from the oscillating power source to adjacent electrodes of the plurality of pairs of electrodes (corresponding to claim 4). In that case, for example, by configuring so as to satisfy the relationship of Equation 1 or a mathematically equivalent relationship thereof, only an ion having a desired mass m can be viewed as a whole while continuing a periodic motion synchronized with the oscillating electric field. It is selectively derived through a circular motion. Moreover, by arranging a plurality of pairs of electrodes so as to form an arc as described above, the entire apparatus can be further reduced in size.
前記振動電源は、正弦波交流電源でも良いし(請求項5に相当)、方形波交流電源でも良いし(請求項6に相当)、単極性の方形波電圧を出力する方形波電源でも良い(請求項7に相当)。 The vibration power source may be a sine wave AC power source (corresponding to claim 5), a square wave AC power source (corresponding to claim 6), or a square wave power source that outputs a unipolar square wave voltage ( Equivalent to claim 7).
方形波交流電圧または方形波電圧は、正弦波交流電圧に比べて、一定振幅の時間が長く、所望質量のイオンの静電偏向に、電圧をより効率良く利用することができるので、所望質量のイオンの透過率が向上する。 The square wave AC voltage or the square wave voltage has a longer time of constant amplitude than the sine wave AC voltage, and the voltage can be used more efficiently for electrostatic deflection of ions of a desired mass. Ion transmission is improved.
前記各対の電極は、互いに平行な棒状の電極でも良いし(請求項8に相当)、互いに平行な板状の電極でも良い(請求項9に相当)。 The pairs of electrodes may be rod-shaped electrodes parallel to each other (corresponding to claim 8) or plate-shaped electrodes parallel to each other (corresponding to claim 9).
互いに平行な板状の電極を用いることにより、静電偏向時におけるイオンビームの集束作用を利用することができるので、所望質量のイオンは集束を繰り返しながら輸送されて損失が少なくなり、所望質量のイオンの透過率が向上する。 By using plate-like electrodes parallel to each other, it is possible to use the ion beam focusing action during electrostatic deflection, so that ions of a desired mass are transported while repeating focusing, and the loss is reduced. Ion transmission is improved.
電極形状と振動電源の種類の組み合わせとしては、棒状の電極の場合は正弦波交流電源を用い、板状の電極の場合には方形波交流電源または方形波電源を用いるのが好ましい。そのようにする方が、電極対間の振動電界の変化の仕方と電極の形状との相性が良いからである。 As a combination of the electrode shape and the type of vibration power source, it is preferable to use a sine wave AC power source in the case of a rod-shaped electrode, and to use a square wave AC power source or a square wave power source in the case of a plate electrode. This is because the way of changing the oscillating electric field between the electrode pair and the shape of the electrode are better in doing so.
前記振動電源は、それから出力する前記振動電圧の周波数fが可変の電源としても良い(請求項10に相当)。 The vibration power supply may be a power supply in which the frequency f of the vibration voltage output therefrom is variable (corresponding to claim 10).
このようにすると、前記数1または数2からも分かるように、振動電圧の周波数fを調整することによって、選択的に導出するイオンの質量を調整することができる。 In this way, as can be seen from the equation (1) or (2), the mass of ions to be selectively derived can be adjusted by adjusting the frequency f of the oscillating voltage.
前記複数対の電極の隣り合う電極の中心間の距離Lを調整する電極間隔調整機構を備えていても良い(請求項11に相当)。 You may provide the electrode space | interval adjustment mechanism which adjusts the distance L between the centers of the adjacent electrodes of the said several pairs of electrodes (equivalent to Claim 11).
このようにすると、前記数1または数2からも分かるように、上記距離Lを調整することによって、選択的に導出するイオンの質量を調整することができる。 In this way, as can be seen from the equation (1) or (2), the mass of ions to be selectively derived can be adjusted by adjusting the distance L.
上記のような各質量分離装置において、振動電圧の周波数f、イオンビームのエネルギーK、電極間距離Lの少なくとも一つを調整することによって、前記数1または数2からも分かるように、選択的に導出するイオンの質量を調整することができる。この発明に係る質量分離方法はそれを行うものである(請求項12〜14に相当)。
In each of the mass separators as described above, by adjusting at least one of the frequency f of the oscillating voltage, the energy K of the ion beam, and the distance L between the electrodes, it is selective as can be seen from the
以上のように請求項1〜4に記載の発明によれば、磁界を用いなくても、振動電界によって、シート状のイオンビームの質量分離を行うことができる。振動電界を形成する電極は、従来の電磁石に比べれば、軽量かつ小型化が可能であるので、軽量かつ小型の装置でシート状のイオンビームの質量分離を実現することができる。 As described above, according to the first to fourth aspects of the present invention, mass separation of a sheet-like ion beam can be performed by an oscillating electric field without using a magnetic field. Since an electrode for forming an oscillating electric field can be lighter and smaller than a conventional electromagnet, sheet-shaped ion beam mass separation can be realized with a lighter and smaller apparatus.
請求項5に記載の発明によれば、振動電源が正弦波交流電源であるので、電源の入手が容易になる、という更なる効果を奏する。 According to the fifth aspect of the present invention, since the vibration power source is a sine wave AC power source, there is an additional effect that it is easy to obtain the power source.
請求項6または7に記載の発明によれば、方形波交流電圧または方形波電圧は、正弦波交流電圧に比べて、一定振幅の時間が長く、所望質量のイオンの静電偏向に、電圧をより効率良く利用することができるので、所望質量のイオンの透過率が向上する、という更なる効果を奏する。 According to the invention described in claim 6 or 7, the square wave AC voltage or the square wave voltage has a longer time of constant amplitude than the sine wave AC voltage, and a voltage is applied to electrostatic deflection of ions of a desired mass. Since it can utilize more efficiently, there exists the further effect that the transmittance | permeability of the ion of desired mass improves.
請求項8に記載の発明によれば、電極の中に冷媒を通すのが容易であるので、電極の冷却が容易になる、という更なる効果を奏する。 According to the eighth aspect of the present invention, since it is easy to pass the refrigerant through the electrode, there is a further effect that the cooling of the electrode is facilitated.
請求項9に記載の発明によれば、互いに平行な板状の電極を用いることにより、静電偏向時におけるイオンビームの集束作用を利用することができるので、所望質量のイオンは集束を繰り返しながら輸送されて損失が少なくなり、所望質量のイオンの透過率が向上する、という更なる効果を奏する。 According to the ninth aspect of the invention, since the ion beam focusing action during electrostatic deflection can be used by using plate-like electrodes parallel to each other, ions of a desired mass are repeatedly focused. It has the further effect that the loss is reduced by being transported and the transmittance of ions having a desired mass is improved.
請求項10に記載の発明によれば、振動電圧の周波数を調整することによって、選択的に導出するイオンの質量を調整することができる、という更なる効果を奏する。 According to the tenth aspect of the invention, there is an additional effect that the mass of ions to be selectively derived can be adjusted by adjusting the frequency of the oscillating voltage.
請求項11に記載の発明によれば、隣り合う電極間距離を調整することによって、選択的に導出するイオンの質量を調整することができる、という更なる効果を奏する。 According to the eleventh aspect of the present invention, there is an additional effect that the mass of ions selectively derived can be adjusted by adjusting the distance between adjacent electrodes.
請求項12に記載の発明によれば、イオンビームのエネルギーや隣り合う電極間距離を変化させなくても、選択的に導出するイオンの質量を調整することができる。振動電圧の周波数調整は容易であるので、また電極間距離を変化させなくても良いので、選択イオンの質量調整が容易である。また、イオンビームのエネルギーを変化させなくても良いので、所望エネルギーのイオンビームを利用する上で有利である。 According to the twelfth aspect of the present invention, the mass of ions to be selectively derived can be adjusted without changing the energy of the ion beam or the distance between adjacent electrodes. Since the frequency adjustment of the oscillating voltage is easy, and the distance between the electrodes does not need to be changed, the mass adjustment of the selected ions is easy. In addition, it is not necessary to change the energy of the ion beam, which is advantageous in using an ion beam having a desired energy.
請求項13に記載の発明によれば、振動電圧の周波数や隣り合う電極間距離を変化させなくても、選択的に導出するイオンの質量を調整することができる。電極間距離を変化させなくても良いので、調整が容易である。しかも、振動電圧の周波数を一定にすることができるので、電極対を含む共振回路を構成することができ、それによって電力効率を向上させることができる。 According to the thirteenth aspect of the invention, the mass of ions to be selectively derived can be adjusted without changing the frequency of the oscillating voltage or the distance between adjacent electrodes. Since it is not necessary to change the distance between electrodes, adjustment is easy. Moreover, since the frequency of the oscillating voltage can be made constant, a resonant circuit including an electrode pair can be configured, thereby improving power efficiency.
請求項14に記載の発明によれば、振動電圧の周波数やイオンビームのエネルギーを変化させなくても、選択的に導出するイオンの質量を調整することができる。振動電圧の周波数を一定にすることができるので、電極対を含む共振回路を構成することができ、それによって電力効率を向上させることができる。また、イオンビームのエネルギーを変化させなくても良いので、所望エネルギーのイオンビームを利用する上で有利である。 According to the fourteenth aspect of the present invention, the mass of ions to be selectively derived can be adjusted without changing the frequency of the oscillating voltage or the energy of the ion beam. Since the frequency of the oscillating voltage can be made constant, a resonant circuit including an electrode pair can be configured, thereby improving power efficiency. In addition, it is not necessary to change the energy of the ion beam, which is advantageous in using an ion beam having a desired energy.
図1は、この発明の一実施形態に係る質量分離装置を備えるイオンビーム照射装置の例を示す断面図である。図2は、図1中のイオンビームおよび電極対の一つを拡大して示す斜視図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an ion beam irradiation apparatus including a mass separation apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged perspective view showing one of the ion beam and electrode pair in FIG.
このイオンビーム照射装置2は、真空容器4の一端部に絶縁物10を介して取り付けられていて、一定のエネルギーに加速されたシート状のイオンビーム8を、真空容器4内に向けて射出するイオン源6を備えている。このイオンビーム8の射出方向(進行方向)をZ方向とする。
The ion
シート状のイオンビーム8は、図2も参照して、その進行方向Zに直交するX方向の幅Wに比べて、X、Z両方向に直交するY方向の厚さTが十分に小さい。このイオンビーム8の進行方向Zに垂直な断面Sは、細長い長方形をしている。このイオンビーム8の上面、下面8sを、シート面と呼ぶ場合がある。
With reference to FIG. 2 as well, the sheet-
イオン源6と接地された真空容器4との間には、イオンビーム8を一定のエネルギーに加速する直流の加速電源18が、前者を正極側にして接続されている。その出力電圧が加速電圧VA である。イオンビーム8を構成するイオンの電荷をqとすると、イオンビーム8のエネルギーKは次式で表される。
A DC
[数3]
K=q・VA
[Equation 3]
K = q · V A
真空容器4内には、質量分離装置12を構成するものとして、複数対(図示例では8対だがこれに限らない)の電極14が、イオンビーム8の進行方向Zに沿って直列に配置されている。その隣り合う(隣り合うとは、ビーム進行方向Zにおいて隣り合うものを意味する。他においても同様)電極14の中心間の距離はいずれも同じLである。
In the
この電極14は、イオンビーム8の経路を挟んで対向するように配置された二つの電極14(より具体的には図中上側の電極14aと下側の電極14b)が対を成すよう構成されている。図1の実施形態では、各対を成す電極14は、正面に対向(正対)している。
The
各電極14は、図2も参照して、イオンビーム8の幅W方向に沿って(例えば平行に)伸びている。即ち、前記X方向に伸びている。
Each
各電極14の前記X方向の長さGは、イオンビームの幅Wよりも大きくするのが好ましく、当該幅Wよりも十分に大きくするのがより好ましい。その方が、各電極14の端部における電界の乱れのイオンビーム8に対する影響をより小さくすることができるからである。
The length G of each
各対の電極14は、この実施形態では、互いに平行な棒状の電極である。より具体的には、各対の電極14は、中実または中空の丸棒状、円柱状、円筒状をしている。この方が、電界分布を滑らかにすることができるからである。また、棒状の電極は、その中に冷媒を流して冷却しやすいという利点がある。
In this embodiment, each pair of
更に質量分離装置12を構成するものとして、各対の電極14を用いて、イオンビーム8に、より具体的にはそのシート面8sに、ビーム進行方向Zと垂直な方向成分を持つ一定周期の振動電界EB (図2参照)を印加するように、各対の電極14間に一定周期の振動電圧VB を印加する振動電源16を備えている。より厳密に言えば、イオンビーム8の断面Sの中心部に、ビーム進行方向Zと垂直な方向成分を持つ振動電界EB を印加するように構成されている。この実施形態では、前記のように各対を成す電極14は正対しているので、振動電界EB の殆ど全ての成分は、イオンビーム進行方向Zに垂直である。
Furthermore, as a component of the
振動電源16は、通常は真空容器4外に配置されている。それから出力する上記振動電圧VB の周波数をfとする。
The
この実施形態では、各対を成す一方側(電極14a側)の電極14はいずれも振動電源16の一方の出力端子aに接続されており、他方側(電極14b側)の電極14はいずれも振動電源16の他方の出力端子bに接続されている。従って、振動電源16から、複数対の電極14の隣り合う電極14には、同位相の振動電圧VB が印加される。
In this embodiment, all of the
またこの実施形態では、前記振動電圧VB は正弦波交流電圧であり、前記振動電源16は当該正弦波交流電圧を出力する正弦波交流電源であり、前記振動電界EB は正弦波交流電界である。
In this embodiment, the oscillating voltage V B is a sine wave AC voltage, the
この質量分離装置12によれば、所定のエネルギーKを有するイオンビーム8は、その進行方向Zと垂直な方向成分を持つ前記振動電界EB によって図示のように前記Y方向に振動(蛇行)するように曲げられながら全体としてZ方向に進む(ほぼ直進する)。
According to this
その場合、イオンビームのエネルギーK、振動電界EB の周波数fおよび隣り合う電極間の距離Lと一定の関係を有する質量mのイオン8dのみが、振動電界EB に同期した周期運動を続けた後に装置から導出される。これを簡単に説明すると、所望質量のイオン8dについて見れば、例えば、第1段目の電極対間を通過する瞬間では、上側の電極14aの極性が正になるので当該イオン8dは押し戻され、第2段目の電極間を通過する瞬間では、その間に振動電圧VB の位相が180度反転していて下側の電極14bの極性が正になるので当該イオン8dは押し戻され、このような作用が繰り返されて当該イオン8dは上下に振動しながら全体としてZ方向に進行して導出される。上記とは異なる質量を持つイオン8eは、振動電界EB に同期した周期運動を続けることはできず、途中で電極14に衝突するなどして消滅したり、装置から上記イオン8dとは異なる角度に放出される。
In that case, the energy K of the ion beam, only
上記のような作用によって、イオンビーム8中の所望の質量mのイオン8dを選択的に(即ち選り分けて)導出する、即ち質量分離することができる。この質量分離の条件は後述する。
By the operation as described above,
しかもこの質量分離装置12では、各電極14は、シート状のイオンビーム8の幅方向に沿って伸びているので、シート状のイオンビーム8の質量分離を行うことができる。質量分離された所望質量mのイオン8dから成るイオンビームも、形状的にはシート状をしている(他の実施形態においても同様)。
In addition, in the
質量分離された所望の質量mのイオン(イオンビーム)8dは、この実施形態では、真空容器4内に配置された被照射物20に照射される。これによって、当該被照射物20に、イオン注入、イオンドーピング等の処理を施すことができる。この場合、被照射物20を前記Y方向に機械的に駆動(走査)することによって、大面積の被照射物20の全面にイオン8dを照射することができる。
In this embodiment, the ion (ion beam) 8d having a desired mass m which has been mass-separated is irradiated to the
上記質量分離装置12における質量分離の条件を詳述する。所望の質量mのイオン8dの速度をvとし、それが上記電極間距離Lを通過する時間をtとすると、次の数4が成立したときに当該イオン8dは前記振動電界EB に同期して振動しながら全体としてビーム進行方向Zに進行する。
The conditions for mass separation in the
[数4]
t=L/v=1/2f
[Equation 4]
t = L / v = 1 / 2f
一方、当該イオン8dのエネルギーKは、次の数5で表される。
On the other hand, the energy K of the
[数5]
K=mv2 /2
[Equation 5]
K = mv 2/2
この数4と数5から、前記数1が得られる。前記数1が、質量mのイオン8dが選択的に導出される条件であり、この実施形態ではこの条件を満たすように構成されている。
From the
前記数1は、それに前記数3を代入して、次の数6に書き換えることもできる。 The equation (1) can be rewritten into the following equation (6) by substituting the equation (3).
[数6]
f=(1/2L)√(2q・VA /m)
[Equation 6]
f = (1 / 2L) √ (2q · V A / m)
なお、上記質量分離装置12において、質量分離の効果をより大きくするには、(a)振動電界EB の強度を大きくする、(b)除去すべきイオン8eの軌道を予め計算しておき、電極対の段数や構造を最適化する、(c)質量分離装置12の出口から被照射物20までの距離LW を大きくする、こと等を採用しても良い。後述する他の実施形態においても同様である。
In the
図1の質量分離装置12と同一原理に基づく質量分離装置を用いて行った実験結果の一例を図3に示す。
FIG. 3 shows an example of the results of an experiment conducted using a mass separator based on the same principle as the
この実験では、イオン源6にヘリウムと窒素を混合したガスを導入してヘリウムイオンを含むイオンビーム8を加速電圧VA によって加速して取り出した。但し、この実験は原理実験に近いものであり、イオンビーム8はシート状ではなく細いペンシルビームとした。電極14の対は4対(4段)とし、電極間距離Lは4mmとした。振動電源16は、正弦波交流電源とし、その周波数fは13.56MHzの一定とした。そして、振動電源16の両端間(例えば出力端子a、b間)にインダクタンスを接続して、当該インダクタンスと電極対間の静電容量とで並列共振回路を構成し、対を成す電極14間に一定振幅の交流電圧を効率良く印加した。
In this experiment, a gas mixture of helium and nitrogen was introduced into the ion source 6 and the
また、被照射物20に対応する位置にファラデーカップを設置して、それでイオンビーム電流を計測し、当該電流の時間積分値をビーム強度とし、それの相対値を図3の縦軸に表した。そして、加速電圧VA を調整することによってイオンビーム8のエネルギーKを調整し(数3参照)、これによって所望のヘリウムイオンが質量分離されて導出されるか否かを実験した。
Further, a Faraday cup is installed at a position corresponding to the
その結果、図3に示すように、VA =0.5kV付近においてイオンビーム電流の鋭いピークが見られ、良好な質量分離作用が得られていることが分かる。即ち、本発明に従った質量分離の基本原理である、ビーム速度と交流電界との同期の効果が表れていることが分かる。非同期のビームが、上記ピーク値の前後にある背景ビームを形成しており、この実験では、同期ビームと非同期ビームの成分比は、小さく見積もっても10:1以上を実現できている。 As a result, as shown in FIG. 3, a sharp peak of the ion beam current is seen in the vicinity of V A = 0.5 kV, and it can be seen that a good mass separation action is obtained. That is, it can be seen that the effect of synchronization between the beam speed and the AC electric field, which is the basic principle of mass separation according to the present invention, appears. The asynchronous beam forms a background beam around the peak value, and in this experiment, the component ratio of the synchronous beam and the asynchronous beam can be 10: 1 or more even if estimated to be small.
なお、イオンビーム速度と交流電界との同期を取るためには、上記実験例のように加速電圧VA ひいてはイオンビーム8のエネルギーKを調整する代わりに、前記数1または数6からも分かるように、電極間距離Lを調整しても良いし、振動電源16の周波数fを調整しても良い。電極間距離Lを調整するためには、電極間隔調整機構を設けておけば良い。振動電源16の周波数fを調整するためには、当該振動電源16を周波数可変の電源にすれば良い。イオンビーム8のエネルギーKを調整するためには、例えば、加速電源18から出力する加速電圧VA を可変にすれば良い。後述する他の実施形態においても同様である。
In order to synchronize the ion beam velocity and the AC electric field, the equation 1 or 6 can be understood instead of adjusting the acceleration voltage V A and the energy K of the
図1に示した質量分離装置12の変形例として、図4に示す実施形態のように、振動電源16から、前記複数対の隣り合う電極14に逆位相の振動電圧VB を印加するように構成しても良い。図4中の各電極14に付した矢印a、bは、振動電源16の出力端子a、bにそれぞれ電気的に接続されていることを示す(他の図においても同様)。
As a modification of the
この実施形態の場合は、前記数4の代わりに次の数7が同期条件となる。
In the case of this embodiment, the following equation 7 becomes the synchronization condition instead of the
[数7]
t=L/v=1/f
[Equation 7]
t = L / v = 1 / f
この数7と前記数5とから、前記数2が得られる。前記数2が、質量mのイオン8dが選択的に導出される条件であり、この実施形態ではこの条件を満たすように構成されている。
From Equation 7 and Equation 5,
また、前記数2は、それに前記数3を代入して、次の数8に書き換えることもできる。 Further, the equation (2) can be rewritten into the following equation (8) by substituting the equation (3).
[数8]
f=(1/L)√(2q・VA /m)
[Equation 8]
f = (1 / L) √ (2q · V A / m)
更に、図1に示した質量分離装置12の変形例として、図5に示す実施形態のように、対を成す電極14(より具体的には図中上側の電極14aと下側の電極14b)を、イオンビーム8の経路を挟んで斜めに対向するように配置しても良い。この実施形態は、簡単に言えば、図1の電極14を一つ置きに省いたようなものである。
Further, as a modification of the
この実施形態では、イオンビーム8の進行方向Zに対して斜めに振動電界EB が形成されるけれども、当該振動電界EB はイオンビーム8の進行方向Zに垂直な方向成分を有しているので、この成分がイオンビーム8に印加され、それによって上述したような質量分離作用を奏することができる。
In this embodiment, the oscillating electric field E B is formed obliquely with respect to the traveling direction Z of the
この実施形態の場合の条件式は、隣り合う電極14間の距離を2Lとすれば、前記数1または数6であり、図1の場合と同じ式となる。
The conditional expression in the case of this embodiment is the above expression 1 or 6, if the distance between
上記各実施形態において、複数対の電極14の対数(段数)は、多い方が質量分解能は上がるけれども、あまり多くなると取り出す所望質量のイオン8dの量(即ちビーム電流量)が減るので、両者の兼ね合いで決めれば良い。例えば、4段以上で10段程度以下が現実的である。
In each of the embodiments described above, the number of pairs (stages) of the plurality of pairs of
上記各実施形態において、前記振動電圧VB を方形波交流電圧とし、前記振動電源16を当該方形波交流電圧を出力する方形波交流電源とし、前記振動電界EB を方形波交流電界としても良い。あるいは、前記振動電圧VB を単極性の方形波電圧とし、前記振動電源16を当該方形波電圧を出力する方形波電源とし、前記振動電界EB を方形波電界としても良い。また、上記各実施形態において、各対の電極14は、互いに平行な板状の電極としても良い。これの典型例は、平行平板電極である。いずれの場合も、前記数1または数6の条件を満たす振動電界EB をイオンビーム8に加えて質量分離を行うことができるからである。
In each of the above embodiments, the oscillating voltage V B may be a square wave AC voltage, the
電極14の形状と振動電源16の種類の組み合わせとしては、棒状の電極14の場合は、上記実施形態のように、正弦波交流電源を用いるのが好ましい。板状の電極の場合には、後述する実施形態のように、方形波交流電源または方形波電源を用いるのが好ましい。そのようにする方が、電極対間の振動電界の変化の仕方と電極の形状との相性が良いからである。つまり、棒状の電極14のように、隣の電極間で電界の変化が緩やかな形状の電極には、振幅の変化が滑らかな正弦波交流電圧を印加する電源が好ましく、板状の電極のように、隣の電極間で電界の変化が急激な形状の電極には、振幅の遷移が急峻な方形波交流電圧または方形波電圧を出力する電源が好ましい。
As a combination of the shape of the
図6は、電極対として平行平板電極14を用いた質量分離装置12の実施形態を示す。以下においては、前記図1等に示した実施形態との相違点を主体に説明する。
FIG. 6 shows an embodiment of the
イオンビーム8、8a、8bの経路を挟んで対向する二つの電極14(より具体的には14aと14b)が対を成している。各電極14は、図1等に示した電極14と同様、イオンビーム8、8a、8bの幅W(図2参照)方向に沿って伸びている。即ち、X方向に長い。
Two electrodes 14 (more specifically, 14a and 14b) facing each other across the path of the ion beams 8, 8a and 8b form a pair. Each
この実施形態では、前記振動電圧VB は方形波交流電圧であり、前記振動電源16は当該方形波交流電圧を出力する方形波交流電源であり、前記振動電界EB は方形波交流電界である。
In this embodiment, the oscillating voltage V B is a square wave AC voltage, the
従って、イオン源6から引き出されたシート状のイオンビーム8は、第1段目の電極対14で、方形波交流電圧の半周期ごとに、Y方向において2経路に振り分けられる。その一方がイオンビーム8a、他方がイオンビーム8bである。
Therefore, the sheet-
この実施形態では、偶数段目の電極対は、二対ずつ互いにY方向に一定距離を隔てて平行に設けられていて、2経路に振り分けられたイオンビーム8a、8bをそれぞれ静電偏向させるよう構成されており、奇数段目の電極対は、両イオンビーム8a、8bが集まる所に設けられていて、両イオンビーム8a、8bに共通である。
In this embodiment, two pairs of even-numbered electrode pairs are provided in parallel with each other at a predetermined distance in the Y direction so that the
一方の経路のイオンビーム8aまたは8bについて見れば、当該イオンビーム8aまたは8bの進行方向Zに複数対の電極14が直列に配置されていることになる。そして、ビーム進行方向Zにおいて隣り合う電極14には、逆位相の方形波交流電圧が印加される。
Looking at the
従って、それぞれの隣り合う電極14の中心間の距離をLとしたとき、前記図4に示した実施形態の場合と同様、前記数2または数8が、質量mのイオン8dが選択的に導出される条件であり、この実施形態ではこの条件を満たすように構成されている。
Accordingly, when the distance between the centers of the
従って、この実施形態の質量分離装置12においても、前記実施形態と同様の作用によって、シート状のイオンビーム8、8a、8bの質量分離を行って、所望の質量のイオン8dを選択的に導出することができる。
Therefore, also in the
しかも、平行平板電極14を用いることにより、静電偏向時におけるイオンビームの集束作用を利用することができるので、所望質量のイオンは集束を繰り返しながら輸送されて損失が少なくなり、所望質量のイオン8dの透過率が向上する。
In addition, by using the
また、方形波交流電圧は、正弦波交流電圧に比べて、一定振幅の時間が長く、所望質量のイオンの静電偏向に、電圧をより効率良く利用することができるので、この観点からも所望質量のイオン8dの透過率が向上する。
In addition, the square wave AC voltage has a longer time of constant amplitude than the sine wave AC voltage, and the voltage can be used more efficiently for electrostatic deflection of ions of a desired mass. The transmittance of
更に、この実施形態では、上記のような電極構成によって、2経路のイオンビーム8a、8bを最終的に1経路に集めて導出することができるので、方形波交流電圧の正負両位相において所望質量のイオン8dを導出することができる。従って、イオンビームの透過率が大きい。
Further, in this embodiment, since the
即ち、上記2経路のイオンビーム8a、8bを互いに別経路で質量分離し、所望質量のイオン8dを2経路から導出するようにしても良いけれども、その場合は各経路について見れば、方形波交流電圧の片方の(即ち正または負の)位相時しかイオンビームを通さないので、この実施形態に比べてイオンビームの透過率は半分になる。その場合でも、2経路のイオンビーム8a、8bを最終的に1経路に集めれば、イオンビームの透過率はこの実施形態と同じになるけれども、それに比べて、この実施形態では、奇数段目の電極14を2経路のイオンビーム8a、8bについて共用しているので、電極数を減らすことができるという利点は依然として存在する。
That is, the
図6に示す実施形態においても、複数対の電極14の対数(段数)についての考え方は、前記と同様であるけれども、奇数段にするので、例えば5段以上で11段程度以下の奇数段が現実的である。
In the embodiment shown in FIG. 6 as well, the concept of the number of pairs (stages) of a plurality of pairs of
図7は、複数対の電極14を、円弧を成すように直列に並べて、全体として円筒形状の一部(これは、中心角αが360度よりも小さいからである)を成すように構成した実施形態を示す。これは、簡単に言えば、図6の質量分離装置12の一つのビームラインを円弧状に曲げたようなものである。以下においては、前記図1等に示した実施形態との相違点を主体に説明する。
In FIG. 7, a plurality of pairs of
イオンビーム8の経路を挟んで対向する二つの電極14(より具体的には外側の電極14aと内側の電極14b)が対を成している。各対の電極14は、互いに平行な板状の電極であるが、各電極14は円弧を成すように曲げられている。また、各電極14は、図1等に示した電極14と同様、イオンビームの幅W(図2参照)方向に沿って伸びている。即ち、X方向(紙面の表裏方向)に長い。
Two electrodes 14 (more specifically, the
この実施形態では、前記振動電圧VB は、例えば、方形波交流電圧であり、その場合、前記振動電源16は当該方形波交流電圧を出力する方形波交流電源であり、前記振動電界EB は方形波交流電界である。
In this embodiment, the oscillating voltage V B is, for example, a square wave AC voltage. In this case, the
イオンビーム8の進行方向において隣り合う電極14には、上記方形波交流電源16から、逆位相の方形波交流電圧VB が印加される。
A square wave AC voltage V B having an opposite phase is applied from the square wave
この実施形態の場合、隣り合う電極14の中心間の距離(より正確に言えば円弧上の距離)をLとしたとき、前記図1に示した実施形態と同様、前記数1または数6が、質量mのイオン8dが選択的に導出される条件であり、この実施形態ではこの条件を満たすように構成されている。
In the case of this embodiment, when the distance between the centers of the adjacent electrodes 14 (more precisely, the distance on the arc) is L, the equation 1 or the equation 6 is the same as the embodiment shown in FIG. In this embodiment, the
図7では、イオンビーム8は、図示を簡略化するために半径Rの単純な円弧状で示しているけれども、実際は、対を成す電極14間の振動電界(交流電界)EB によって、イオンビーム8は内外方向に曲げられながら全体として円弧状に進む。このとき、前記数1または数6の条件を満たす質量mのイオン8dにとっては、外側の電極14が常に同一極性(より具体的には正極性)に見える。即ち、所望質量mのイオン8dは、振動電界EB に同期して内外方向に周期的に振動させられながら、全体として半径Rの円弧状に曲げられ、最終段の電極対から導出される。それ以外のイオンは、同期が取れないため、内外いずれかの電極14に衝突して消滅する。このようにして、この質量分離装置12においても、シート状のイオンビーム8の質量分離を行って、所望の質量のイオン8dを選択的に導出することができる。
In FIG. 7, the
この実施形態の場合も、図6に示したような平行平板電極列を用いる場合と同様、静電偏向時におけるイオンビームの集束作用を利用することができる。より具体的には、電極列の中心角αを約127度にすることにより、初段の電極対間で集束していたイオンビーム8は、最終段の電極対間で再集束することになる。その結果、イオンビームの集束位置が明確になるので、当該イオンビームの利用が容易になる。
In the case of this embodiment as well, as in the case of using parallel plate electrode arrays as shown in FIG. 6, the ion beam focusing action during electrostatic deflection can be used. More specifically, by setting the center angle α of the electrode array to about 127 degrees, the
なお、この実施形態では、方形波交流電圧VB の半周期の間は、イオンビーム8は図7に示す軌道とは異なる軌道を取って電極列を通過できないので、方形波交流電圧VB のデューティ比を50%とすると、イオンビームの透過率は50%以下となる。
In this embodiment, during the half cycle of the square wave AC voltage V B, since the
この課題を解決するには、例えば、図7に示す電極列の外側にもう一つの電極列を設け、即ち電極列を内外二重に設け、方形波交流電圧VB の半周期の間はイオンビーム8を一方の(例えば内側の)電極列間を通して質量分離し、残りの半周期の間は他方の(例えば外側の)電極列間を通して質量分離するようにすれば良い。そのようにすれば、方形波交流電圧VB の1周期のほぼ全ての期間においてイオンビーム8の質量分離が可能になるので、イオンビームの透過率は図7の例の2倍になる。
In order to solve this problem, for example, another electrode array is provided outside the electrode array shown in FIG. 7, that is, the electrode arrays are provided in an inner and outer double, and ions are generated during a half cycle of the square wave AC voltage V B. The
図7のような円弧状の電極列の場合、振動電源16としては、上記方形波交流電源の代わりに、単極性の方形波電圧を出力する方形波電源を用いることもできる。これでも、前記数1または数6の条件を満たす振動電界EB をイオンビーム8に加えて質量分離を行うことができるからである。
In the case of an arc-shaped electrode array as shown in FIG. 7, a square wave power source that outputs a unipolar square wave voltage can be used as the
また、ビーム透過率は低下するけれども、上述した図6、図7およびその変形の実施形態において、板状の電極14の代わりに、棒状(例えば丸棒状、円柱状、円筒状等)の電極の対を用いることもできる。振動電源16として、正弦波交流電源を用いることもできる。いずれの場合も、前記数1または数2の条件を満たす振動電界EB をイオンビーム8に加えて質量分離を行うことができるからである。電極の形状と振動電源の種類の好ましい組み合わせは前述したとおりである。
In addition, although the beam transmittance is reduced, in the above-described FIGS. 6 and 7 and the modified embodiments thereof, instead of the plate-
この発明は、例えば、被照射物にイオンビームを照射して、イオン注入、イオンドーピング、表面改質、新材料創生、半導体デバイス形成等を行う技術分野に利用することができる。 The present invention can be used, for example, in a technical field in which an object is irradiated with an ion beam to perform ion implantation, ion doping, surface modification, new material creation, semiconductor device formation, and the like.
6 イオン源
8、8a、8b イオンビーム
8d 所望の質量のイオン
12 質量分離装置
14、14a、14b 電極
16 振動電源
6
Claims (14)
前記イオンビームの経路を挟んで対向するように配置されて対を成す電極を有し、各電極は前記イオンビームの幅方向に沿って伸びており、かつこのような対を成す電極が前記イオンビームの進行方向に複数配列されて成る複数対の電極と、
前記各対の電極を用いて、前記イオンビームにその進行方向と垂直な方向成分を持つ一定周期の振動電界を印加するように、前記各対の電極間に一定周期の振動電圧を印加する振動電源とを備えていて、
前記イオンビーム中の所望の質量のイオンを、前記振動電界に同期させて振動させながら選択的に導出するように構成されていることを特徴とする質量分離装置。 A mass separation device for mass-separating a sheet-like ion beam accelerated to a predetermined energy,
The electrodes are arranged so as to be opposed to each other across the path of the ion beam, each electrode extends along the width direction of the ion beam, and the electrode forming the pair is the ion beam A plurality of pairs of electrodes arranged in the beam traveling direction; and
Vibration that applies a oscillating voltage of a fixed period between the electrodes of each pair so that a oscillating electric field of a fixed period having a direction component perpendicular to the traveling direction is applied to the ion beam using each pair of electrodes. With a power supply,
A mass separation apparatus configured to selectively derive ions having a desired mass in the ion beam while vibrating in synchronization with the oscillating electric field.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003314440A JP2005085538A (en) | 2003-09-05 | 2003-09-05 | Mass separation device and mass separating method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003314440A JP2005085538A (en) | 2003-09-05 | 2003-09-05 | Mass separation device and mass separating method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005085538A true JP2005085538A (en) | 2005-03-31 |
Family
ID=34415047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003314440A Pending JP2005085538A (en) | 2003-09-05 | 2003-09-05 | Mass separation device and mass separating method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005085538A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007327223A (en) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Janis Ltd | Western style flush toilet bowl |
JP2010508643A (en) * | 2006-11-07 | 2010-03-18 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック (ブレーメン) ゲーエムベーハー | Ion transfer device |
CN101937825A (en) * | 2009-06-19 | 2011-01-05 | 东京毅力科创株式会社 | Charged particle selection apparatus and charged particle irradiation apparatus |
JP2011003457A (en) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Tokyo Electron Ltd | Charged particle separation apparatus and charged particle irradiation apparatus |
-
2003
- 2003-09-05 JP JP2003314440A patent/JP2005085538A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007327223A (en) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Janis Ltd | Western style flush toilet bowl |
JP2010508643A (en) * | 2006-11-07 | 2010-03-18 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック (ブレーメン) ゲーエムベーハー | Ion transfer device |
JP2010508642A (en) * | 2006-11-07 | 2010-03-18 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック (ブレーメン) ゲーエムベーハー | Ion transfer device |
US8148679B2 (en) | 2006-11-07 | 2012-04-03 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Efficient atmospheric pressure interface for mass spectrometers and method |
CN101937825A (en) * | 2009-06-19 | 2011-01-05 | 东京毅力科创株式会社 | Charged particle selection apparatus and charged particle irradiation apparatus |
JP2011003457A (en) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Tokyo Electron Ltd | Charged particle separation apparatus and charged particle irradiation apparatus |
JP2011003458A (en) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Tokyo Electron Ltd | Charged particle separationapparatus and charged particle irradiation apparatus |
US8168946B2 (en) | 2009-06-19 | 2012-05-01 | Tokyo Electron Limited | Charged particle separation apparatus and charged particle bombardment apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8410429B2 (en) | Ion manipulation cell with tailored potential profiles | |
US6441569B1 (en) | Particle accelerator for inducing contained particle collisions | |
US1948384A (en) | Method and apparatus for the acceleration of ions | |
JP4649234B2 (en) | Vertical acceleration time-of-flight mass spectrometer | |
US7288761B2 (en) | System and method for trapping ions | |
JP4468959B2 (en) | Ion implanter | |
US10741379B2 (en) | Mass spectrometer, ion optical device, and method for ion manipulation in mass spectrometer using trap with concentric ring electrodes | |
EP2060159B1 (en) | Charged particle accelerator and radiation source | |
WO2012127184A2 (en) | Ion analysis apparatus and method | |
CN113747651B (en) | Interdigital drift tube linear accelerator and linear accelerator system | |
JP2005085538A (en) | Mass separation device and mass separating method | |
TW202214049A (en) | Apparatus for resonator operation, method of a linear accelerator, and high energy ion implantation system | |
JP6841347B2 (en) | Ion guide device and related methods | |
US20210134583A1 (en) | Ion guide device with dc field and associated methods | |
JPWO2006098230A1 (en) | Mass spectrometer | |
JPH09237700A (en) | High frequency accelerator-decelerator, and usage thereof | |
US5430359A (en) | Segmented vane radio-frequency quadrupole linear accelerator | |
US20220328298A1 (en) | Mass analysis apparatuses and methods | |
JPWO2019021338A1 (en) | Ion optical element design method and mass spectrometer | |
US10842012B2 (en) | Methods and systems for plasma self-compression | |
GB2477393A (en) | Ion manipulation cell with tailored potential profile | |
RU2562452C2 (en) | Linear ion accelerator having high-frequency quadrupole focusing | |
JP3943579B2 (en) | Circular particle accelerator | |
JP6532611B2 (en) | Circular accelerator | |
JPH07302700A (en) | High frequency quadrupole accelerator |