JP2678962B2 - 高周波四重極電極 - Google Patents
高周波四重極電極Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、対向する電極部材の対
向面を波形状に形成して加速電界を生成させることによ
って、イオンビームを加速するアクセラレーション部を
有した高周波四重極電極（以下、ＲＦＱ電極と称する）
に関するものである。
向面を波形状に形成して加速電界を生成させることによ
って、イオンビームを加速するアクセラレーション部を
有した高周波四重極電極（以下、ＲＦＱ電極と称する）
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年において、大電流の直流イオンビー
ムを効率良くバンチング、収束、加速することができる
小型の加速器として高周波四重極型加速器（以下、ＲＦ
Ｑ加速器と称する）が注目されている。このＲＦＱ加速
器は、図７に示すように、対角線上に対向する２対の電
極部材５１ａ・５１ｂ・５２ａ・５２ｂからなるＲＦＱ
電極を基板上に例えば４５°傾けて配設したものであ
り、電極部材５１ａ・５１ｂ・５２ａ・５２ｂの終端部
に位置するアクセラレーション部５４によりイオンビー
ム５３を加速して出射するようになっている。
ムを効率良くバンチング、収束、加速することができる
小型の加速器として高周波四重極型加速器（以下、ＲＦ
Ｑ加速器と称する）が注目されている。このＲＦＱ加速
器は、図７に示すように、対角線上に対向する２対の電
極部材５１ａ・５１ｂ・５２ａ・５２ｂからなるＲＦＱ
電極を基板上に例えば４５°傾けて配設したものであ
り、電極部材５１ａ・５１ｂ・５２ａ・５２ｂの終端部
に位置するアクセラレーション部５４によりイオンビー
ム５３を加速して出射するようになっている。
【０００３】上記のアクセラレーション部５４は、図５
および図６に示すように、イオンビーム５３の進行方向
に加速電界を生成させるため、電極部材５１ａ・５１ｂ
・５２ａ・５２ｂの対向面が波形状に形成されており、
さらに、水平方向の電極部材５１ａ・５１ｂと垂直方向
の電極部材５２ａ・５２ｂとの波形状の位相が１８０°
ずらせて設定されている。従って、対向する電極部材５
１ａ・５１ｂおよび５２ａ・５２ｂ間には、最小アパー
チャａから最大アパーチャｍａまでの範囲で連続した間
隙が存在しており、さらに、水平方向の電極部材５１ａ
・５１ｂ間と垂直方向の電極部材５２ａ・５２ｂ間との
間隙は、一方が最小アパーチャａを示したときに、他方
が最大アパーチャｍａを示すようになっている。
および図６に示すように、イオンビーム５３の進行方向
に加速電界を生成させるため、電極部材５１ａ・５１ｂ
・５２ａ・５２ｂの対向面が波形状に形成されており、
さらに、水平方向の電極部材５１ａ・５１ｂと垂直方向
の電極部材５２ａ・５２ｂとの波形状の位相が１８０°
ずらせて設定されている。従って、対向する電極部材５
１ａ・５１ｂおよび５２ａ・５２ｂ間には、最小アパー
チャａから最大アパーチャｍａまでの範囲で連続した間
隙が存在しており、さらに、水平方向の電極部材５１ａ
・５１ｂ間と垂直方向の電極部材５２ａ・５２ｂ間との
間隙は、一方が最小アパーチャａを示したときに、他方
が最大アパーチャｍａを示すようになっている。
【０００４】また、上記の最大アパーチャｍａを示す位
置から最小アパーチャａを示す位置までの距離は、ＲＦ
Ｑ電極の仕様を決定する計算に用いられる最小単位「セ
ル」とされている。従って、ＲＦＱ電極を設計する際に
は、最小単位「セル」を基にした設計の容易化を図るた
め、「セル」の境界部となる最小アパーチャａおよび最
大アパーチャｍａを示す位置とアクセラレーション部５
４の終端とを一致させることが一般的になっている。
置から最小アパーチャａを示す位置までの距離は、ＲＦ
Ｑ電極の仕様を決定する計算に用いられる最小単位「セ
ル」とされている。従って、ＲＦＱ電極を設計する際に
は、最小単位「セル」を基にした設計の容易化を図るた
め、「セル」の境界部となる最小アパーチャａおよび最
大アパーチャｍａを示す位置とアクセラレーション部５
４の終端とを一致させることが一般的になっている。
【０００５】これにより、従来のＲＦＱ電極は、アクセ
ラレーション部５４の終端となる水平方向の電極部材５
１ａ・５１ｂ間の間隙が例えば最小アパーチャａに設定
されている一方、垂直方向の電極部材５２ａ・５２ｂ間
の間隙が例えば最大アパーチャｍａに設定されている。
ラレーション部５４の終端となる水平方向の電極部材５
１ａ・５１ｂ間の間隙が例えば最小アパーチャａに設定
されている一方、垂直方向の電極部材５２ａ・５２ｂ間
の間隙が例えば最大アパーチャｍａに設定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、位相空間上
でのビーム粒子のマクロ的な特性（ビーム幅×ビーム発
散角）を示すイオンビーム５３のビームエリプスは、ア
クセラレーション部５４の終端における水平方向の電極
部材５１ａ・５１ｂ間および垂直方向の電極部材５２ａ
・５２ｂ間の間隙により決定されるものである。尚、こ
のビームエリプスのオリエンテーションは、通常、αお
よびβからなるパラメータにより表すことができるもの
であり、これらのパラメータは、イオンビーム５３の電
荷（正および負）に影響を受けないものである。
でのビーム粒子のマクロ的な特性（ビーム幅×ビーム発
散角）を示すイオンビーム５３のビームエリプスは、ア
クセラレーション部５４の終端における水平方向の電極
部材５１ａ・５１ｂ間および垂直方向の電極部材５２ａ
・５２ｂ間の間隙により決定されるものである。尚、こ
のビームエリプスのオリエンテーションは、通常、αお
よびβからなるパラメータにより表すことができるもの
であり、これらのパラメータは、イオンビーム５３の電
荷（正および負）に影響を受けないものである。
【０００７】従来のアクセラレーション部５４から出射
されるイオンビーム５３は、例えば図８のビームエリプ
スにより表されるようになっている。即ち、このイオン
ビーム５３は、図７に示すように、水平方向の幅が垂直
方向の幅よりも短い楕円形状になっていると共に、水平
方向（実線）において収束し、垂直方向（破線）におい
て発散するようになっている。
されるイオンビーム５３は、例えば図８のビームエリプ
スにより表されるようになっている。即ち、このイオン
ビーム５３は、図７に示すように、水平方向の幅が垂直
方向の幅よりも短い楕円形状になっていると共に、水平
方向（実線）において収束し、垂直方向（破線）におい
て発散するようになっている。
【０００８】これにより、従来のＲＦＱ電極では、４５
°や９０°に傾斜された電極部材５１ａ・５１ｂ・５２
ａ・５２ｂの配置状況に応じて、下流側に設置される後
段加速器５５等の機器をイオンビーム５３のビームエリ
プス（形状や発散、収束）に対応させて設計および設置
することが必要となっており、各機器の設計時および設
置時の負担を増大させることになっている。
°や９０°に傾斜された電極部材５１ａ・５１ｂ・５２
ａ・５２ｂの配置状況に応じて、下流側に設置される後
段加速器５５等の機器をイオンビーム５３のビームエリ
プス（形状や発散、収束）に対応させて設計および設置
することが必要となっており、各機器の設計時および設
置時の負担を増大させることになっている。
【０００９】特に、正電荷および負電荷を含んだイオン
ビーム５３を使用する場合には、正電荷のイオンビーム
５３と負電荷のイオンビーム５３とで通常のレンズにお
いては、収束作用および発散作用が反対になるため、こ
れら両電荷により異なる各ビームエリプスに各機器を対
応させることが必要になり、負担の増大が一層顕著なも
のになっている。
ビーム５３を使用する場合には、正電荷のイオンビーム
５３と負電荷のイオンビーム５３とで通常のレンズにお
いては、収束作用および発散作用が反対になるため、こ
れら両電荷により異なる各ビームエリプスに各機器を対
応させることが必要になり、負担の増大が一層顕著なも
のになっている。
【００１０】従って、本発明においては、下流側に設置
される機器の設計時および設置時の負担を軽減させるこ
とができるＲＦＱ電極を提供することを目的としてい
る。
される機器の設計時および設置時の負担を軽減させるこ
とができるＲＦＱ電極を提供することを目的としてい
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るＲ
ＦＱ電極は、上記課題を解決するために、対向する電極
部材の複数組からなり、これら電極部材の対向面を波形
状に形成して加速電界を生成させることによりイオンビ
ームを加速するアクセラレーション部を有したものであ
り、下記の特徴を有している。
ＦＱ電極は、上記課題を解決するために、対向する電極
部材の複数組からなり、これら電極部材の対向面を波形
状に形成して加速電界を生成させることによりイオンビ
ームを加速するアクセラレーション部を有したものであ
り、下記の特徴を有している。
【００１２】即ち、上記複数組の電極部材間の間隙は、
アクセラレーション部の終端において同一長に設定され
ていることを特徴としている。請求項２の発明に係るＲ
ＦＱ電極は、上記課題を解決するために、対向する電極
部材の複数組からなり、これら電極部材の対向面を波形
状に形成して加速電界を生成させることによりイオンビ
ームを加速するアクセラレーション部を有したものであ
り、下記の特徴を有している。 即ち、上記対向面の間隙
が最小アパーチャを示す部位から隣の最大アパーチャを
示す部位までの距離を１セルとした場合、上記アクセラ
レーション部の終端から、該終端に最も近い最小アパー
チャを示す部位または最大アパーチャを示す部位までの
距離を１／２セルに設定することによって、上記複数組
の電極部材間の間隙は、アクセラレーション部の終端に
おいて同一長に設定されていることを特徴としている。
アクセラレーション部の終端において同一長に設定され
ていることを特徴としている。請求項２の発明に係るＲ
ＦＱ電極は、上記課題を解決するために、対向する電極
部材の複数組からなり、これら電極部材の対向面を波形
状に形成して加速電界を生成させることによりイオンビ
ームを加速するアクセラレーション部を有したものであ
り、下記の特徴を有している。 即ち、上記対向面の間隙
が最小アパーチャを示す部位から隣の最大アパーチャを
示す部位までの距離を１セルとした場合、上記アクセラ
レーション部の終端から、該終端に最も近い最小アパー
チャを示す部位または最大アパーチャを示す部位までの
距離を１／２セルに設定することによって、上記複数組
の電極部材間の間隙は、アクセラレーション部の終端に
おいて同一長に設定されていることを特徴としている。
【００１３】
【作用】請求項１の構成によれば、イオンビームがアク
セラレーション部の終端に到達すると、複数組の電極部
材間の間隙が同一長に設定されているため、イオンビー
ムのビームエリプスは、各電極部材方向において略同一
となる。従って、アクセラレーション部から出射された
イオンビームは、収束および発散の僅かな略円形状の状
態でもって下流側に進行することになる。
セラレーション部の終端に到達すると、複数組の電極部
材間の間隙が同一長に設定されているため、イオンビー
ムのビームエリプスは、各電極部材方向において略同一
となる。従って、アクセラレーション部から出射された
イオンビームは、収束および発散の僅かな略円形状の状
態でもって下流側に進行することになる。
【００１４】これにより、ＲＦＱ電極は、配置状況に応
じて下流側に設置される機器をイオンビームのビームエ
リプスに対応させて設計および設置させる必要がなくな
り、結果として各機器の設計時および設置時の負担を軽
減させることができるようになっている。
じて下流側に設置される機器をイオンビームのビームエ
リプスに対応させて設計および設置させる必要がなくな
り、結果として各機器の設計時および設置時の負担を軽
減させることができるようになっている。
【００１５】また、正電荷および負電荷を含んだイオン
ビームを使用する場合でも、イオンビームがアクセラレ
ーション部の終端に到達したときのビームエリプスは、
複数組の電極部材間の間隙が同一長に設定されているた
め、各方向において略同一となっている。これにより、
ＲＦＱ電極は、正電荷および負電荷を含んだイオンビー
ムを加速する場合であっても、収束および発散の僅かな
略円形状のイオンビームを出射するため、下流側の機器
の設計時および設置時の負担を軽減させることができる
ようになっている。なお、対向し合う電極部材を２組備
え、かつ電極部材における波形状の位相が一方の組と他
方の組とで１８０°ずれて設定されている場合には、請
求項２に記載したように、アクセラレーション部の終端
から、該終端に最も近い最小アパーチャを示す部位また
は最大アパーチャを示す部位までの距離を１／２セルに
設定することによって、請求項１に記載したように、上
記複数組の電極部材間の間隙を、アクセラレーション部
の終端において同一長に設定することができると共に、
請求項１の構成に基づいて説明した作用効果を得ること
ができる。
ビームを使用する場合でも、イオンビームがアクセラレ
ーション部の終端に到達したときのビームエリプスは、
複数組の電極部材間の間隙が同一長に設定されているた
め、各方向において略同一となっている。これにより、
ＲＦＱ電極は、正電荷および負電荷を含んだイオンビー
ムを加速する場合であっても、収束および発散の僅かな
略円形状のイオンビームを出射するため、下流側の機器
の設計時および設置時の負担を軽減させることができる
ようになっている。なお、対向し合う電極部材を２組備
え、かつ電極部材における波形状の位相が一方の組と他
方の組とで１８０°ずれて設定されている場合には、請
求項２に記載したように、アクセラレーション部の終端
から、該終端に最も近い最小アパーチャを示す部位また
は最大アパーチャを示す部位までの距離を１／２セルに
設定することによって、請求項１に記載したように、上
記複数組の電極部材間の間隙を、アクセラレーション部
の終端において同一長に設定することができると共に、
請求項１の構成に基づいて説明した作用効果を得ること
ができる。
【００１６】
【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図４に基づい
て説明すれば、以下の通りである。
て説明すれば、以下の通りである。
【００１７】本実施例に係るＲＦＱ電極は、例えばイオ
ン注入装置や大型加速器の入射部等に設置されるＲＦＱ
加速器に用いられるようになっている。例えば４−ロッ
ド型のＲＦＱ加速器は、基板と、この基板から立ち上げ
られた複数のポストと、これらのポストにより支持され
た４本の電極部材からなるＲＦＱ電極とを有しており、
ポストの高さや間隔等により任意の共振周波数をＲＦＱ
電極に設定するようになっている。
ン注入装置や大型加速器の入射部等に設置されるＲＦＱ
加速器に用いられるようになっている。例えば４−ロッ
ド型のＲＦＱ加速器は、基板と、この基板から立ち上げ
られた複数のポストと、これらのポストにより支持され
た４本の電極部材からなるＲＦＱ電極とを有しており、
ポストの高さや間隔等により任意の共振周波数をＲＦＱ
電極に設定するようになっている。
【００１８】上記のＲＦＱ電極を構成する電極部材は、
図３に示すように、対角線上に対向するように配置され
ている。そして、これらの電極部材１ａ・１ｂ・２ａ・
２ｂは、一方の組を水平方向の電極部材１ａ・１ｂと
し、他方の組を垂直方向の電極部材２ａ・２ｂとし、基
板の上面に対して例えば４５°傾けて配設されている。
図３に示すように、対角線上に対向するように配置され
ている。そして、これらの電極部材１ａ・１ｂ・２ａ・
２ｂは、一方の組を水平方向の電極部材１ａ・１ｂと
し、他方の組を垂直方向の電極部材２ａ・２ｂとし、基
板の上面に対して例えば４５°傾けて配設されている。
【００１９】また、電極部材１ａ・１ｂ・２ａ・２ｂ
は、イオンビーム３の入射側から出射側にかけて４つの
部位に区分されており、具体的には、直流のイオンビー
ム３を取り込むラディアルマッチング部と、イオンビー
ム３を加速し易いように収束させるジェントルバンチャ
ー部と、シェイパー部と、イオンビーム３を加速するア
クセラレーション部４とからなっている。
は、イオンビーム３の入射側から出射側にかけて４つの
部位に区分されており、具体的には、直流のイオンビー
ム３を取り込むラディアルマッチング部と、イオンビー
ム３を加速し易いように収束させるジェントルバンチャ
ー部と、シェイパー部と、イオンビーム３を加速するア
クセラレーション部４とからなっている。
【００２０】上記のアクセラレーション部４は、図１お
よび図２に示すように、電極部材１ａ・１ｂ・２ａ・２
ｂの対向面が波形状に形成されており、これらの波形状
の対向面によってイオンビーム３の進行方向に加速電界
を生成させるようになっている。また、水平方向の電極
部材１ａ・１ｂと垂直方向の電極部材２ａ・２ｂとは、
波形状の位相が１８０°ずらせて設定されており、水平
方向の電極部材１ａ・１ｂ間と垂直方向の電極部材２ａ
・２ｂ間との間隙は、一方が最小アパーチャａを示した
ときに、他方が最大アパーチャｍａを示すように設定さ
れている。
よび図２に示すように、電極部材１ａ・１ｂ・２ａ・２
ｂの対向面が波形状に形成されており、これらの波形状
の対向面によってイオンビーム３の進行方向に加速電界
を生成させるようになっている。また、水平方向の電極
部材１ａ・１ｂと垂直方向の電極部材２ａ・２ｂとは、
波形状の位相が１８０°ずらせて設定されており、水平
方向の電極部材１ａ・１ｂ間と垂直方向の電極部材２ａ
・２ｂ間との間隙は、一方が最小アパーチャａを示した
ときに、他方が最大アパーチャｍａを示すように設定さ
れている。
【００２１】上記のアクセラレーション部４は、最大ア
パーチャｍａおよび最小アパーチャａを示す部位から終
端までの距離が１セルの約半分の１／２セル（ハーフセ
ル）に設定されており、図３にも示すように、終端にお
ける水平方向の電極部材１ａ・１ｂ間の間隙と垂直方向
の電極部材２ａ・２ｂ間の間隙とが同一長に設定されて
いる。
パーチャｍａおよび最小アパーチャａを示す部位から終
端までの距離が１セルの約半分の１／２セル（ハーフセ
ル）に設定されており、図３にも示すように、終端にお
ける水平方向の電極部材１ａ・１ｂ間の間隙と垂直方向
の電極部材２ａ・２ｂ間の間隙とが同一長に設定されて
いる。
【００２２】上記の構成において、ＲＦＱ電極の動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２３】イオン源により生成された直流のイオンビ
ーム３がＲＦＱ加速器に入射されると、このイオンビー
ム３は、ＲＦＱ電極の前部に形成されたラディアルマッ
チング部において電極部材１ａ・１ｂ・２ａ・２ｂ間に
取り込まれることになる。ラディアルマッチング部に取
り込まれれたイオンビーム３は、ジェントルバンチャー
部において加速し易いように収束された後、シェイパー
部を介して粒子状のイオンビーム３としてアクセラレー
ション部４に到達することなる。
ーム３がＲＦＱ加速器に入射されると、このイオンビー
ム３は、ＲＦＱ電極の前部に形成されたラディアルマッ
チング部において電極部材１ａ・１ｂ・２ａ・２ｂ間に
取り込まれることになる。ラディアルマッチング部に取
り込まれれたイオンビーム３は、ジェントルバンチャー
部において加速し易いように収束された後、シェイパー
部を介して粒子状のイオンビーム３としてアクセラレー
ション部４に到達することなる。
【００２４】アクセラレーション部４に到達したイオン
ビーム３は、電極部材１ａ・１ｂ・２ａ・２ｂの波形状
の対向面により生成された加速電界により加速されるこ
とになり、電極部材１ａ・１ｂ・２ａ・２ｂ間の間隙に
応じて形状を変化させながらアクセラレーション部４を
進行することになる。そして、電極部材１ａ・１ｂ・２
ａ・２ｂの終端から最も近い「セル」の境界部Ａにおい
て、例えば水平方向の電極部材１ａ・１ｂ間が最大アパ
ーチャｍａになっている一方、垂直方向の電極部材２ａ
・２ｂ間が最小アパーチャａになっているため、イオン
ビーム３は、水平方向における幅が最大および垂直方向
における幅が最小の楕円形状を示すことになる。
ビーム３は、電極部材１ａ・１ｂ・２ａ・２ｂの波形状
の対向面により生成された加速電界により加速されるこ
とになり、電極部材１ａ・１ｂ・２ａ・２ｂ間の間隙に
応じて形状を変化させながらアクセラレーション部４を
進行することになる。そして、電極部材１ａ・１ｂ・２
ａ・２ｂの終端から最も近い「セル」の境界部Ａにおい
て、例えば水平方向の電極部材１ａ・１ｂ間が最大アパ
ーチャｍａになっている一方、垂直方向の電極部材２ａ
・２ｂ間が最小アパーチャａになっているため、イオン
ビーム３は、水平方向における幅が最大および垂直方向
における幅が最小の楕円形状を示すことになる。
【００２５】上記の境界部Ａに存在するイオンビーム３
は、アクセラレーション部４の終端方向に進行するのに
伴い、水平方向の幅が電極部材１ａ・１ｂの対向面に沿
って減少する一方、垂直方向のビームエリプスが電極部
材２ａ・２ｂの対向面に沿って増大することになる。そ
して、イオンビーム３がアクセラレーション部４の終端
に到達すると、電極部材１ａ・１ｂ間の間隙と電極部材
２ａ・２ｂ間の間隙とが同一長に設定されているため、
イオンビーム３は、水平方向および垂直方向における幅
が略同一の略円形状を示すことになる。
は、アクセラレーション部４の終端方向に進行するのに
伴い、水平方向の幅が電極部材１ａ・１ｂの対向面に沿
って減少する一方、垂直方向のビームエリプスが電極部
材２ａ・２ｂの対向面に沿って増大することになる。そ
して、イオンビーム３がアクセラレーション部４の終端
に到達すると、電極部材１ａ・１ｂ間の間隙と電極部材
２ａ・２ｂ間の間隙とが同一長に設定されているため、
イオンビーム３は、水平方向および垂直方向における幅
が略同一の略円形状を示すことになる。
【００２６】即ち、アクセラレーション部４の終端にお
けるイオンビーム３は、図４に示すように、水平方向
（実線）および垂直方向（破線）におけるビームエリプ
スが略同一となっており、イオンビーム３の進行方向に
対して略円形状であると共に、水平方向および垂直方向
における収束および発散が僅かなものになっている。従
って、アクセラレーション部４から出射されたイオンビ
ーム３は、略円形状の状態を維持しながら後段加速器５
が設けられた下流側に進行することになる。
けるイオンビーム３は、図４に示すように、水平方向
（実線）および垂直方向（破線）におけるビームエリプ
スが略同一となっており、イオンビーム３の進行方向に
対して略円形状であると共に、水平方向および垂直方向
における収束および発散が僅かなものになっている。従
って、アクセラレーション部４から出射されたイオンビ
ーム３は、略円形状の状態を維持しながら後段加速器５
が設けられた下流側に進行することになる。
【００２７】これにより、本実施例のＲＦＱ電極は、略
円形状の状態を維持するイオンビーム３を出射するた
め、４５°や９０°に傾斜された電極部材１ａ・１ｂ・
２ａ・２ｂの配置状況に応じて、下流側に設置される後
段加速器５等の機器をイオンビーム３のビームエリプス
に対応させて設計および設置させる必要がなくなり、結
果として各機器の設計時および設置時の負担を軽減させ
ることができるようになっている。
円形状の状態を維持するイオンビーム３を出射するた
め、４５°や９０°に傾斜された電極部材１ａ・１ｂ・
２ａ・２ｂの配置状況に応じて、下流側に設置される後
段加速器５等の機器をイオンビーム３のビームエリプス
に対応させて設計および設置させる必要がなくなり、結
果として各機器の設計時および設置時の負担を軽減させ
ることができるようになっている。
【００２８】また、正電荷および負電荷を含んだイオン
ビーム３を使用する場合でも、イオンビーム３がアクセ
ラレーション部４の終端に到達したときのビームエリプ
スは、電極部材１ａ・１ｂ間の間隙と電極部材２ａ・２
ｂ間の間隙とが同一長に設定されているため、水平方向
および垂直方向において略同一となっている。これによ
り、本実施例のＲＦＱ電極は、正電荷および負電荷を含
んだイオンビーム３を加速する場合であっても、収束お
よび発散の僅かな略円形状のイオンビーム３を出射する
ため、下流側の機器の設計時および設置時の負担を軽減
させることができるようになっている。
ビーム３を使用する場合でも、イオンビーム３がアクセ
ラレーション部４の終端に到達したときのビームエリプ
スは、電極部材１ａ・１ｂ間の間隙と電極部材２ａ・２
ｂ間の間隙とが同一長に設定されているため、水平方向
および垂直方向において略同一となっている。これによ
り、本実施例のＲＦＱ電極は、正電荷および負電荷を含
んだイオンビーム３を加速する場合であっても、収束お
よび発散の僅かな略円形状のイオンビーム３を出射する
ため、下流側の機器の設計時および設置時の負担を軽減
させることができるようになっている。
【００２９】
【発明の効果】請求項１の発明に係るＲＦＱ電極は、以
上のように、対向する電極部材の複数組からなり、これ
ら電極部材の対向面を波形状に形成して加速電界を生成
させることによりイオンビームを加速するアクセラレー
ション部を有したものである。そして、上記複数組の電
極部材間の間隙が、アクセラレーション部の終端におい
て同一長に設定されている構成である。
上のように、対向する電極部材の複数組からなり、これ
ら電極部材の対向面を波形状に形成して加速電界を生成
させることによりイオンビームを加速するアクセラレー
ション部を有したものである。そして、上記複数組の電
極部材間の間隙が、アクセラレーション部の終端におい
て同一長に設定されている構成である。
【００３０】これにより、イオンビームが正電荷および
負電荷を含んでいる場合であっても、イオンビームがア
クセラレーション部の終端に到達すると、複数組の電極
部材間の間隙が同一長に設定されているため、各電極部
材方向におけるビームエリプスが略同一となり、各方向
における収束および発散の僅かな略円形状のイオンビー
ムとして出射されることになる。よって、ＲＦＱ電極の
配置状況やイオンビームの電荷に応じた下流側の機器の
設計および設置が不要になるため、各機器の設計時およ
び設置時の負担を軽減させることができるという効果を
奏する。請求項２の発明に係るＲＦＱ電極は、以上のよ
うに、請求項１の構成に加えて、上記対向面の間隙が最
小アパーチャを示す部位から隣の最大アパーチャを示す
部位までの距離を１セルとした場合、上記アクセラレー
ション部の終端から、該終端に最も近い最小アパーチャ
を示す部位または最大アパーチャを示す部位までの距離
を１／２セルに設定した構成である。 これにより、特
に、対向し合う電極部材を２組備え、かつ電極部材にお
ける波形状の位相が一方の組と他方の組とで１８０°ず
れて設定されている場合に、請求項１に記載のように、
電極部材間の間隙を、アクセラレーション部の終端にお
いて同一長に設定することができると共に、請求項１の
構成による効果と同等の効果を得ることができる。
負電荷を含んでいる場合であっても、イオンビームがア
クセラレーション部の終端に到達すると、複数組の電極
部材間の間隙が同一長に設定されているため、各電極部
材方向におけるビームエリプスが略同一となり、各方向
における収束および発散の僅かな略円形状のイオンビー
ムとして出射されることになる。よって、ＲＦＱ電極の
配置状況やイオンビームの電荷に応じた下流側の機器の
設計および設置が不要になるため、各機器の設計時およ
び設置時の負担を軽減させることができるという効果を
奏する。請求項２の発明に係るＲＦＱ電極は、以上のよ
うに、請求項１の構成に加えて、上記対向面の間隙が最
小アパーチャを示す部位から隣の最大アパーチャを示す
部位までの距離を１セルとした場合、上記アクセラレー
ション部の終端から、該終端に最も近い最小アパーチャ
を示す部位または最大アパーチャを示す部位までの距離
を１／２セルに設定した構成である。 これにより、特
に、対向し合う電極部材を２組備え、かつ電極部材にお
ける波形状の位相が一方の組と他方の組とで１８０°ず
れて設定されている場合に、請求項１に記載のように、
電極部材間の間隙を、アクセラレーション部の終端にお
いて同一長に設定することができると共に、請求項１の
構成による効果と同等の効果を得ることができる。
【図１】本発明のアクセラレーション部における水平方
向の電極部材の状態を示す説明図である。
向の電極部材の状態を示す説明図である。
【図２】アクセラレーション部における垂直方向の電極
部材の状態を示す説明図である。
部材の状態を示す説明図である。
【図３】アクセラレーション部の終端の電極部材の状態
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】水平方向および垂直方向におけるビームエリプ
スの説明図である。
スの説明図である。
【図５】従来例を示すものであり、アクセラレーション
部における水平方向の電極部材の状態を示す説明図であ
る。
部における水平方向の電極部材の状態を示す説明図であ
る。
【図６】アクセラレーション部における垂直方向の電極
部材の状態を示す説明図である。
部材の状態を示す説明図である。
【図７】アクセラレーション部の終端の電極部材の状態
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図８】水平方向および垂直方向におけるビームエリプ
スの説明図である。
スの説明図である。
１ａ 電極部材 １ｂ 電極部材 ２ａ 電極部材 ２ｂ 電極部材 ３ イオンビーム ４ アクセラレーション部 ５ 後段加速器Ａ 境界部（終端に最も近い最大または最小アパーチ
ャを示す部位） ｍａ 最大アパーチャ ａ 最小アパーチャ
ャを示す部位） ｍａ 最大アパーチャ ａ 最小アパーチャ
Claims (2)
- 【請求項１】対向する電極部材の複数組からなり、これ
ら電極部材の対向面を波形状に形成して加速電界を生成
させることによりイオンビームを加速するアクセラレー
ション部を有した高周波四重極電極において、 上記複数組の電極部材間の間隙は、アクセラレーション
部の終端において同一長に設定されていることを特徴と
する高周波四重極電極。 - 【請求項２】対向する電極部材の複数組からなり、これ
ら電極部材の対向面を波形状に形成して加速電界を生成
させることによりイオンビームを加速するアクセラレー
ション部を有した高周波四重極電極において、 上記対向面の間隙が最小アパーチャを示す部位から隣の
最大アパーチャを示す部位までの距離を１セルとした場
合、上記アクセラレーション部の終端から、該終端に最
も近い最小アパーチャを示す部位または最大アパーチャ
を示す部位までの距離を１／２セルに設定することによ
って、上記複数組の電極部材間の間隙は、アクセラレー
ション部の終端において同一長に設定されていることを
特徴とする高周波四重極電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4310355A JP2678962B2 (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 高周波四重極電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4310355A JP2678962B2 (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 高周波四重極電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163195A JPH06163195A (ja) | 1994-06-10 |
| JP2678962B2 true JP2678962B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=18004237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4310355A Expired - Fee Related JP2678962B2 (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | 高周波四重極電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2678962B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2613351B2 (ja) * | 1993-04-02 | 1997-05-28 | 株式会社日立製作所 | イオン打ち込み装置 |
| CN105120590B (zh) * | 2015-09-11 | 2018-07-24 | 北京大学 | 一种医用放射性同位素生产系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834600A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-01 | 株式会社東芝 | 高周波四重極線形加速器 |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP4310355A patent/JP2678962B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06163195A (ja) | 1994-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |