JP3023927B2 - タンデム加速器 - Google Patents
タンデム加速器Info
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- JP3023927B2 JP3023927B2 JP3027632A JP2763291A JP3023927B2 JP 3023927 B2 JP3023927 B2 JP 3023927B2 JP 3027632 A JP3027632 A JP 3027632A JP 2763291 A JP2763291 A JP 2763291A JP 3023927 B2 JP3023927 B2 JP 3023927B2
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- Japan
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- ion source
- ion
- acceleration
- positive
- ions
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タンデム加速器本体内
に正イオン源を搭載し、シングルステ−ジ加速を行える
ようにしたタンデム加速器に関する。
に正イオン源を搭載し、シングルステ−ジ加速を行える
ようにしたタンデム加速器に関する。
【０００２】
【従来の技術】タンデム加速器は図２に示される基本構
成を有するものであって、負イオン源１１からの負イオ
ンは分析電磁石１２で目的とするイオン種のみが分離抽
出され、タンデム加速器本体１３に導入される。負イオ
ンは高圧電源１４から高電圧タ−ミナル部１５を介して
正の電圧が印加された低エネルギ側加速管１６で最初の
加速が行われ、高電圧タ−ミナル部のチャ−ジストリッ
パ１７で正イオンに荷電変換される。この荷電変換で得
られた正イオンは高エネルギ側加速管１８で大地電位に
向かって再び加速され、偏向電磁石１９により所要価数
のイオンのビ−ムが抽出されて図示しない試料、材料に
注入、照射される。
成を有するものであって、負イオン源１１からの負イオ
ンは分析電磁石１２で目的とするイオン種のみが分離抽
出され、タンデム加速器本体１３に導入される。負イオ
ンは高圧電源１４から高電圧タ−ミナル部１５を介して
正の電圧が印加された低エネルギ側加速管１６で最初の
加速が行われ、高電圧タ−ミナル部のチャ−ジストリッ
パ１７で正イオンに荷電変換される。この荷電変換で得
られた正イオンは高エネルギ側加速管１８で大地電位に
向かって再び加速され、偏向電磁石１９により所要価数
のイオンのビ−ムが抽出されて図示しない試料、材料に
注入、照射される。
【０００３】図３はチャ−ジストリッパ部の構成を示
し、低エネルギ側加速管１からの負イオンビ−ム２はデ
ィスク３を通り、タ−ミナルダクト４の外部からストリ
ッパガスが供給されているストリッパカナ−ル５を通過
する。この通過過程で正イオンビ−ムに変換され、高エ
ネルギ側加速管６に導入される。
し、低エネルギ側加速管１からの負イオンビ−ム２はデ
ィスク３を通り、タ−ミナルダクト４の外部からストリ
ッパガスが供給されているストリッパカナ−ル５を通過
する。この通過過程で正イオンビ−ムに変換され、高エ
ネルギ側加速管６に導入される。
【０００４】このようにタンデム加速器では、まず負イ
オンを発生させて加速し、荷電変換して正イオン加速を
行う。したがって、負イオンの発生ができないか、微量
しか発生できないイオン種、例えば、Ｈe-（Ｈe の負イ
オン。以下同様。），Ａr-，Ｎe-，Ｋr-，Ｘe-，Ｎ- 等
にあっては加速ができないか、若しくは充分な加速ビ−
ムを得ることができない。
オンを発生させて加速し、荷電変換して正イオン加速を
行う。したがって、負イオンの発生ができないか、微量
しか発生できないイオン種、例えば、Ｈe-（Ｈe の負イ
オン。以下同様。），Ａr-，Ｎe-，Ｋr-，Ｘe-，Ｎ- 等
にあっては加速ができないか、若しくは充分な加速ビ−
ムを得ることができない。
【０００５】ところで加速器にあっては、正イオン源を
高電位部に配置し、発生した正イオンを加速管でそのま
ま加速するシングルステ−ジ加速方式のものがある。こ
の方式と上述のタンデム加速方式のものはそれぞれ特長
を有し、タンデム方式は重イオン種、金属イオン種が出
し易い負イオン源を有するものに対して、シングルステ
−ジ方式は希ガスイオン種、ガスイオン種が出し易い正
イオン源を有するものに対してそれぞれ存在価値があ
り、これまでは、金属イオンもガスイオンも加速したい
という場合、タンデム方式とシングルステ−ジ方式の２
種類の加速器を用意しなければならなかった。
高電位部に配置し、発生した正イオンを加速管でそのま
ま加速するシングルステ−ジ加速方式のものがある。こ
の方式と上述のタンデム加速方式のものはそれぞれ特長
を有し、タンデム方式は重イオン種、金属イオン種が出
し易い負イオン源を有するものに対して、シングルステ
−ジ方式は希ガスイオン種、ガスイオン種が出し易い正
イオン源を有するものに対してそれぞれ存在価値があ
り、これまでは、金属イオンもガスイオンも加速したい
という場合、タンデム方式とシングルステ−ジ方式の２
種類の加速器を用意しなければならなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、タンデム加
速器における荷電変換ストリッパカナ−ルの下流側に正
イオン源（ＲＦイオン源）を搭載することにより、負イ
オンビ−ムの発生が困難ないし少量しか発生できないイ
オン種をＲＦイオン源から正イオンとして発生させ、シ
ングルステ−ジ的加速方式のもとで大量のビ−ムの加速
を行うことができるようにしたタンデム加速器を提供す
ることを目的とする。
速器における荷電変換ストリッパカナ−ルの下流側に正
イオン源（ＲＦイオン源）を搭載することにより、負イ
オンビ−ムの発生が困難ないし少量しか発生できないイ
オン種をＲＦイオン源から正イオンとして発生させ、シ
ングルステ−ジ的加速方式のもとで大量のビ−ムの加速
を行うことができるようにしたタンデム加速器を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、タンデム加速器において、荷電変換スト
リッパカナ−ルと高エネルギ側加速管との間に配置され
るＲＦイオン源と、タ−ミナルダクトの外側に設置さ
れ、前記ＲＦイオン源を前記ストリッパカナ−ルの軸上
の位置及び軸上を外れた位置に移動配置させるイオン源
操作駆動機構とを備えたことを特徴とする。
め、本発明は、タンデム加速器において、荷電変換スト
リッパカナ−ルと高エネルギ側加速管との間に配置され
るＲＦイオン源と、タ−ミナルダクトの外側に設置さ
れ、前記ＲＦイオン源を前記ストリッパカナ−ルの軸上
の位置及び軸上を外れた位置に移動配置させるイオン源
操作駆動機構とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】負イオンの発生が困難なイオン種の加速の場
合、ＲＦイオン源を荷電変換ストリッパカナ−ルと高エ
ネルギ側加速管との間であって、これらの軸上の位置に
イオン源操作駆動機構を遠隔操作して配置する。ＲＦイ
オン源は正イオンを発生し、同イオンは高エネルギ側加
速管でシングルステ−ジ的加速方式のもとで加速され
る。充分な負イオンの発生が行えるイオン種の加速の場
合にはＲＦイオン源をイオン源操作駆動機構によりスト
リッパカナ−ルと加速管の軸上を外れた位置に移動さ
せ、加速器をタンデム加速器として動作させる。
合、ＲＦイオン源を荷電変換ストリッパカナ−ルと高エ
ネルギ側加速管との間であって、これらの軸上の位置に
イオン源操作駆動機構を遠隔操作して配置する。ＲＦイ
オン源は正イオンを発生し、同イオンは高エネルギ側加
速管でシングルステ−ジ的加速方式のもとで加速され
る。充分な負イオンの発生が行えるイオン種の加速の場
合にはＲＦイオン源をイオン源操作駆動機構によりスト
リッパカナ−ルと加速管の軸上を外れた位置に移動さ
せ、加速器をタンデム加速器として動作させる。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図１により説明する。図３
と同一符号は同等部分を示す。ストリッパカナ−ル５と
高エネルギ側加速管６との間にＲＦイオン源７が配置可
能に設けられる。ＲＦイオン源７については放電容器７
ａ、ベ−ス７ｂ、カナ−ル７ｃ及びベ−ス７ｂに対し正
の高電圧が印加されるプロ−ブ電極７ｄのみを示すが、
この他に、放電容器７ａの周囲に設けられる励起高周波
（ＲＦ）電極、プラズマを絞り込むための磁場発生源と
しての例えば電磁ソレノイドコイル、イオン源ガスの供
給路を有し、同ガスの供給源並びに、プロ−ブ電極７
ｄ、ＲＦ電極、電磁ソレノイドコイルに給電する電源は
タ−ミナルダクト４の外側に配置される。ＲＦイオン源
７には支持駆動棒８が取り付けられ、同駆動棒８は、ガ
ス・シ−ル用Ｏ−リングを有する受け部９で摺動可能に
支持されてタ−ミナルダクト４から貫通延出し、タ−ミ
ナルダクト４の外側に設置されたイオン源操作駆動機構
１０により直線駆動され、イオン源操作駆動機構１０を
遠隔操作することによりＲＦイオン源７の位置が制御さ
れる。
と同一符号は同等部分を示す。ストリッパカナ−ル５と
高エネルギ側加速管６との間にＲＦイオン源７が配置可
能に設けられる。ＲＦイオン源７については放電容器７
ａ、ベ−ス７ｂ、カナ−ル７ｃ及びベ−ス７ｂに対し正
の高電圧が印加されるプロ−ブ電極７ｄのみを示すが、
この他に、放電容器７ａの周囲に設けられる励起高周波
（ＲＦ）電極、プラズマを絞り込むための磁場発生源と
しての例えば電磁ソレノイドコイル、イオン源ガスの供
給路を有し、同ガスの供給源並びに、プロ−ブ電極７
ｄ、ＲＦ電極、電磁ソレノイドコイルに給電する電源は
タ−ミナルダクト４の外側に配置される。ＲＦイオン源
７には支持駆動棒８が取り付けられ、同駆動棒８は、ガ
ス・シ−ル用Ｏ−リングを有する受け部９で摺動可能に
支持されてタ−ミナルダクト４から貫通延出し、タ−ミ
ナルダクト４の外側に設置されたイオン源操作駆動機構
１０により直線駆動され、イオン源操作駆動機構１０を
遠隔操作することによりＲＦイオン源７の位置が制御さ
れる。
【００１０】負イオンの発生が困難なイオン種の加速の
場合、イオン源操作駆動機構を制御してＲＦイオン源７
をストリッパカナ−ル５の軸上の図示位置に配置し、Ｒ
Ｆイオン源７から同イオン種の正イオンビ−ム１１を発
生させ、高エネルギ側加速管６によってシングルステ−
ジ加速方式で加速する。ＲＦイオン源７からの正イオン
は充分加速されない状態で出てくるから、高エネルギ側
加速管６の前段部分の高電圧タ−ミナル部と同電位とさ
れたタ−ミナル・ア−ス電極１２ａ及び集束電極１２ｂ
で加速、集束される。
場合、イオン源操作駆動機構を制御してＲＦイオン源７
をストリッパカナ−ル５の軸上の図示位置に配置し、Ｒ
Ｆイオン源７から同イオン種の正イオンビ−ム１１を発
生させ、高エネルギ側加速管６によってシングルステ−
ジ加速方式で加速する。ＲＦイオン源７からの正イオン
は充分加速されない状態で出てくるから、高エネルギ側
加速管６の前段部分の高電圧タ−ミナル部と同電位とさ
れたタ−ミナル・ア−ス電極１２ａ及び集束電極１２ｂ
で加速、集束される。
【００１１】ＲＦイオン源７を使用せず、加速器に負イ
オンが導入されてタンデム加速を行う場合には、イオン
源操作駆動機構１０を操作してＲＦイオン源７を図の一
点鎖線の位置まで移動させてストリッパカナ−ル５の軸
上から外し、ストリッパカナ−ル５からのイオンビ−ム
の通過の妨げとならないように配置する。矢印Ａ、Ｂは
ＲＦイオン源７、支持駆動棒８の移動行程を示す。なお
上述の実施例ではＲＦイオン源７を上下方向に移動させ
るものを示したが、水平方向あるいは任意の角度方向に
おいて移動させるようにしてもよい。
オンが導入されてタンデム加速を行う場合には、イオン
源操作駆動機構１０を操作してＲＦイオン源７を図の一
点鎖線の位置まで移動させてストリッパカナ−ル５の軸
上から外し、ストリッパカナ−ル５からのイオンビ−ム
の通過の妨げとならないように配置する。矢印Ａ、Ｂは
ＲＦイオン源７、支持駆動棒８の移動行程を示す。なお
上述の実施例ではＲＦイオン源７を上下方向に移動させ
るものを示したが、水平方向あるいは任意の角度方向に
おいて移動させるようにしてもよい。
【００１２】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成したの
で、ＲＦイオン源をストリッパカナ−ルの軸上位置、軸
上を外れた位置に遠隔操作、制御によって配置できるか
ら、負イオンのタンデム加速と、正イオンのシングルス
テ−ジ加速を簡単に切り換えて行うことが可能となり、
正、負両方の多くのイオン種の加速を一台の加速器で行
うことができる。
で、ＲＦイオン源をストリッパカナ−ルの軸上位置、軸
上を外れた位置に遠隔操作、制御によって配置できるか
ら、負イオンのタンデム加速と、正イオンのシングルス
テ−ジ加速を簡単に切り換えて行うことが可能となり、
正、負両方の多くのイオン種の加速を一台の加速器で行
うことができる。
【００１３】ＲＦイオン源は小型で、電力消費量も少な
く（２００Ｗ未満）、長寿命であるから、タ−ミナルダ
クト内で長期間安定して動作させることができる。
く（２００Ｗ未満）、長寿命であるから、タ−ミナルダ
クト内で長期間安定して動作させることができる。
【図１】本発明の実施例の断面図である。
【図２】従来のタンデム加速器の基本構成図である。
【図３】従来のチャ−ジストリッパ部の断面図である。
５ ストリッパカナ−ル ６ 高エネルギ側加速管 ７ ＲＦイオン源 ８ 支持駆動棒 10 イオン源操作駆動機構
Claims (1)
- 【請求項１】 荷電変換ストリッパカナ−ルと高エネル
ギ側加速管との間に配置されるＲＦイオン源と、タ−ミ
ナルダクトの外側に設置され、前記ＲＦイオン源を前記
ストリッパカナ−ルの軸上の位置及び軸上を外れた位置
に移動配置させるイオン源操作駆動機構とを備えたこと
を特徴とするタンデム加速器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027632A JP3023927B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | タンデム加速器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027632A JP3023927B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | タンデム加速器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349399A JPH04349399A (ja) | 1992-12-03 |
| JP3023927B2 true JP3023927B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=12226329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3027632A Expired - Fee Related JP3023927B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | タンデム加速器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023927B2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP3027632A patent/JP3023927B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04349399A (ja) | 1992-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |