JP5370556B2 - イオン源電極のクリーニング方法 - Google Patents
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Description
イオン化ガスが導入され当該イオン化ガスを電離させてプラズマを生成するプラズマ生成部と、このプラズマ生成部内のプラズマから電界の作用でイオンビームを引き出す電極系であって前記プラズマ側からイオンビーム引出し方向に配置された第1電極および第2電極を少なくとも有している引出し電極系とを備えており、かつ前記プラズマ生成部と前記第1電極との間が電気絶縁されているイオン源と、
前記プラズマ生成部と前記第1電極との間に後者を負極側にして接続されたアーク電源と、
前記第2電極に前記プラズマ生成部の電位を基準にして負電圧を印加する引出し電源と、
前記プラズマ生成部と接地電位部との間に前者を正極側にして接続された加速電源とを備えているイオン源装置の前記引出し電極系を構成する電極のクリーニング方法であって、
一端が前記プラズマ生成部に接続されていて、前記第1電極と第2電極との間にグロー放電発生用の電圧を印加するためのグロー放電用電源と、
前記アーク電源に並列に接続された第1のスイッチ(70)と、
前記第2電極を前記引出し電源側と前記グロー放電用電源側とに切り換えて接続する第1の切換スイッチ(71)と、
前記加速電源に並列に接続された第2のスイッチ(73)とを設けておき、
イオンビームを引き出す際は、前記第1の切換スイッチ(71)を切り換えて前記第2電極を前記引出し電源側に接続し、かつ前記第1のスイッチ(70)および第2のスイッチ(73)を開いておき、
電極のクリーニングを行う際は、前記第1の切換スイッチ(71)を切り換えて前記第2電極を前記グロー放電用電源側に接続し、かつ前記アーク電源および加速電源の出力電圧を0にした後に前記第1のスイッチ(70)および第2のスイッチ(73)を閉じ、
更に、前記プラズマ生成部に前記イオン化ガスを導入して前記イオンビームを引き出す代わりに、前記引出し電極系を構成する少なくとも第1電極と第2電極との間にクリーニングガスを供給して、当該第1電極と第2電極との間のガス圧を、前記イオンビーム引き出し時のガス圧よりも高く保った状態で、
前記第1電極と第2電極との間に、前記グロー放電用電源から電圧を印加して、両電極間に前記クリーニングガスのグロー放電を発生させることを特徴としている。
4 プラズマ生成部
10 引出し電極系
11 第1電極
12 第2電極
13 第3電極
14 第4電極
20 イオンビーム
38 イオン化ガス
48 クリーニングガス
60、62 グロー放電用電源
80 グロー放電
Claims (4)
- イオン化ガスが導入され当該イオン化ガスを電離させてプラズマを生成するプラズマ生成部と、このプラズマ生成部内のプラズマから電界の作用でイオンビームを引き出す電極系であって前記プラズマ側からイオンビーム引出し方向に配置された第1電極および第2電極を少なくとも有している引出し電極系とを備えており、かつ前記プラズマ生成部と前記第1電極との間が電気絶縁されているイオン源と、
前記プラズマ生成部と前記第1電極との間に後者を負極側にして接続されたアーク電源と、
前記第2電極に前記プラズマ生成部の電位を基準にして負電圧を印加する引出し電源と、
前記プラズマ生成部と接地電位部との間に前者を正極側にして接続された加速電源とを備えているイオン源装置の前記引出し電極系を構成する電極のクリーニング方法であって、
一端が前記プラズマ生成部に接続されていて、前記第1電極と第2電極との間にグロー放電発生用の電圧を印加するためのグロー放電用電源と、
前記アーク電源に並列に接続された第1のスイッチ(70)と、
前記第2電極を前記引出し電源側と前記グロー放電用電源側とに切り換えて接続する第1の切換スイッチ(71)と、
前記加速電源に並列に接続された第2のスイッチ(73)とを設けておき、
イオンビームを引き出す際は、前記第1の切換スイッチ(71)を切り換えて前記第2電極を前記引出し電源側に接続し、かつ前記第1のスイッチ(70)および第2のスイッチ(73)を開いておき、
電極のクリーニングを行う際は、前記第1の切換スイッチ(71)を切り換えて前記第2電極を前記グロー放電用電源側に接続し、かつ前記アーク電源および加速電源の出力電圧を0にした後に前記第1のスイッチ(70)および第2のスイッチ(73)を閉じ、
更に、前記プラズマ生成部に前記イオン化ガスを導入して前記イオンビームを引き出す代わりに、前記引出し電極系を構成する少なくとも第1電極と第2電極との間にクリーニングガスを供給して、当該第1電極と第2電極との間のガス圧を、前記イオンビーム引き出し時のガス圧よりも高く保った状態で、
前記第1電極と第2電極との間に、前記グロー放電用電源から電圧を印加して、両電極間に前記クリーニングガスのグロー放電を発生させることを特徴とする、イオン源電極のクリーニング方法。 - 前記引出し電極系は、前記プラズマ側からイオンビーム引出し方向に配置された第1電極、第2電極および第3電極を少なくとも有しており、
前記イオン源装置は、
前記第3電極に接地電位部の電位を基準にして負電圧を印加する抑制電源と、
一端が接地された抵抗器と、
前記第3電極を前記抑制電源側と前記抵抗器の他端側とに切り換えて接続する第2の切換スイッチ(72)とを更に備えており、
イオンビームを引き出す際は、前記第1の切換スイッチ(71)を切り換えて前記第2電極を前記引出し電源側に接続し、前記第2の切換スイッチ(72)を切り換えて前記第3電極を前記抑制電源側に接続し、かつ前記第1のスイッチ(70)および第2のスイッチ(73)を開いておき、
電極のクリーニングを行う際は、前記第1の切換スイッチ(71)を切り換えて前記第2電極を前記グロー放電用電源側に接続し、前記第2の切換スイッチ(72)を切り換えて前記第3電極を前記抵抗器の他端側に接続し、かつ前記アーク電源および加速電源の出力電圧を0にした後に前記第1のスイッチ(70)および第2のスイッチ(73)を閉じておく請求項1記載のイオン源電極のクリーニング方法。 - イオン化ガスが導入され当該イオン化ガスを電離させてプラズマを生成するプラズマ生成部と、このプラズマ生成部内のプラズマから電界の作用でイオンビームを引き出す電極系であって前記プラズマ側からイオンビーム引出し方向に配置された第1電極、第2電極および第3電極を少なくとも有している引出し電極系とを備えており、かつ前記プラズマ生成部と前記第1電極との間が電気絶縁されているイオン源と、
前記プラズマ生成部と前記第1電極との間に後者を負極側にして接続されたアーク電源と、
前記第2電極に前記プラズマ生成部の電位を基準にして負電圧を印加する引出し電源と、
前記プラズマ生成部と接地電位部との間に前者を正極側にして接続された加速電源と、
前記第3電極に接地電位部の電位を基準にして負電圧を印加する抑制電源とを備えているイオン源装置の前記引出し電極系を構成する電極のクリーニング方法であって、
一端が前記プラズマ生成部に接続されていて、前記第2電極と第3電極との間にグロー放電発生用の電圧を印加するためのグロー放電用電源と、
前記アーク電源に並列に接続された第1のスイッチ(70)と、
前記第3電極を前記抑制電源側と前記グロー放電用電源側とに切り換えて接続する第3の切換スイッチ(72)と、
前記加速電源に並列に接続された第2のスイッチ(73)と、
前記引出し電源に並列に接続された第3のスイッチ(74)とを設けておき、
イオンビームを引き出す際は、前記第3の切換スイッチ(72)を切り換えて前記第3電極を前記抑制電源側に接続し、かつ前記第1のスイッチ(70)、第2のスイッチ(73)および第3のスイッチ(74)を開いておき、
電極のクリーニングを行う際は、前記第3の切換スイッチ(72)を切り換えて前記第3電極を前記グロー放電用電源側に接続し、かつ前記アーク電源、加速電源および引出し電源の出力電圧を0にした後に前記第1のスイッチ(70)、第2のスイッチ(73)および第3のスイッチ(74)を閉じ、
更に、前記プラズマ生成部に前記イオン化ガスを導入して前記イオンビームを引き出す代わりに、前記引出し電極系を構成する少なくとも第2電極と第3電極との間にクリーニングガスを供給して、当該第2電極と第3電極との間のガス圧を、前記イオンビーム引き出し時のガス圧よりも高く保った状態で、
前記第2電極と第3電極との間に、前記グロー放電用電源から電圧を印加して、両電極間に前記クリーニングガスのグロー放電を発生させることを特徴とする、イオン源電極のクリーニング方法。 - 前記グロー放電用電源は、前記プラズマ生成部側を正極とする直流電源である請求項1、2または3記載のイオン源電極のクリーニング方法。
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