JP7405994B2 - 非対称な輪郭を有する共振器コイル - Google Patents
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Description
ここで、Bは、磁束140を表し、μ0は、内部空洞104内の真空の透磁率を表す。
ここで、Lはコイルアセンブリ115のインダクタンスであり、Cは共振器100のキャパシタンスである。共振条件下では、エネルギーは、コイルアセンブリ115内の磁束140として現れる磁気エネルギーから静電エネルギーに周期的に変換されるだろう。
ここで、Eは、電場強度を表し、ε0は、内部空洞104内の真空の誘電率を表す。
ここで、Iは、コイルアセンブリ115を流れる電流のrms値を表す。一方、共振器100で消費される電力は、次の式で与えられる。
ここで、Rechivは共振器回路の等価抵抗を表す。共振条件下では、これは次のようになる。
ここで、XLcoilはコイルアセンブリ115の誘導性リアクタンスである。
ここで、λは0と1との間の数である。
ここで、ρはコイル材料の抵抗率、lはコイル配管の長さ、Aは、電流がコイルアセンブリ115を通って流れている断面積である。したがって、コイルの全長は影響を受けることにはならないが、電流により広い断面が見られ、したがってコイルの抵抗が減少することになる。
ここで、fはRF周波数であり、μ0=4π×10-7H/m及びμrは、真空の透磁率、並びに第1及び第2のコイル105、106の材料の比透磁率である。銅材料が第1及び第2のコイル105、106に使用される場合、22MHzでのスキン層148の厚さ/深さは約15μmである。
Claims (20)
- 第1の電極に連結された第1の端部、
前記第1の端部に接続され、中心軸の周囲を延びる中央セクション、及び
前記中央セクションに接続された第2の端部
を含むコイルを備え、
前記中央セクションの前記コイルは、前記コイルの外側が湾曲しており、前記コイルの内側が直線である断面形状を有する、共振器。 - 前記中央セクションは、前記中心軸の周囲を螺旋状に延びる、請求項1に記載の共振器。
- 前記中央セクションは、
第1の軸方向端部及び第2の軸方向端部と、
前記第1の軸方向端部と前記第2の軸方向端部との間を延びる複数のループ
とを備え、前記複数のループの第1のループが、第1の平面を画定する第1の平坦な表面を含み、前記複数のループの第2のループが、第2の平面を画定する第2の平坦な面を含み、前記第1の平面の、前記中心軸に対する第1の角度が、前記第2の平面の第2の角度とは異なる、請求項1に記載の共振器。 - 前記第1の角度が、前記第2の角度よりも大きい、請求項3に記載の共振器。
- 前記第1のループが、前記第1の軸方向端部に位置付けられ、前記第2のループが、前記第2の軸方向端部に位置付けられる、請求項3に記載の共振器。
- 第2の電極に連結された第2のコイルを更に含み、イオンビームが前記第1及び第2の電極を通過するように動作可能である、請求項1に記載の共振器。
- 前記コイルは、ハウジング内に配置され、前記コイルの前記第2の端部は、前記ハウジングに連結される、請求項6に記載の共振器。
- 更に、
前記ハウジング内の励振コイルと、
前記コイル及び第2のコイルに高周波(RF)エネルギーを供給するために前記励振コイルに接続されたエネルギー源と
を備える、請求項7に記載の共振器。 - ハウジング内に配置されたコイルであって、
イオンを加速するように動作可能な第1の電極に連結された第1の端部、
前記第1の端部に接続され、中心軸の周囲を螺旋状に延びる中央セクション、及び
前記中央セクションに接続された第2の端部
を含むコイルを備え、
前記中央セクションの前記コイルは、前記コイルの外側が湾曲しており、前記コイルの内側が直線である断面形状を有する、共振器。 - 前記中央セクションは、
第1の軸方向端部及び第2の軸方向端部と、
前記第1の軸方向端部と前記第2の軸方向端部との間を延びる複数のループであって、前記複数のループのうちの第1のループの内側が第1の平面を画定し、前記複数のループのうちの第2のループの内側が第2の平面を画定し、前記中心軸に対する前記第1の平面の第1の角度は、前記中心軸に対する前記第2の平面の第2の角度とは異なる、請求項9に記載の共振器。 - 前記第1のループは、前記第1の軸方向端部に配置され、前記第2のループは、前記第2の軸方向端部に配置され、前記第1の角度が、前記第2の角度よりも大きい、請求項10に記載の共振器。
- 前記ハウジング内に第2のコイルを更に備え、前記第2のコイルが第2の電極に連結され、イオンビームが前記第1及び第2の電極を通過するように動作可能である、請求項9に記載の共振器。
- 前記コイルの前記第2の端部は、前記ハウジングに連結される、請求項12に記載の共振器。
- イオン注入装置の共振器であって、
内部空洞を画定するハウジングと、
前記内部空洞内に部分的に配置されたコイルであって、
イオンを加速するように動作可能な第1の電極に連結された第1の端部、
前記第1の端部に接続され、中心軸の周囲を螺旋状に延びる中央セクション、及び
前記中央セクションに接続された第2の端部
を含むコイルと
を備え、
前記中央セクションの前記コイルは、前記コイルの外側が湾曲しており、前記コイルの内側が直線である断面形状を有する、共振器。 - 前記中央セクションは、
第1の軸方向端部及び第2の軸方向端部と、
前記第1の軸方向端部と前記第2の軸方向端部との間を延びる複数のループと
を備え、前記複数のループの第1のループの内側は第1の平面を画定し、前記複数のループの第2のループの内側は第2の平面を画定し、前記中心軸に対する前記第1の平面の第1の角度は、前記中心軸に対する前記第2の平面の第2の角度とは異なる、請求項14に記載の共振器。 - 前記第1のループは、前記第1の軸方向端部に配置され、前記第2のループは、前記第2の軸方向端部に配置され、前記第1の角度が、前記第2の角度よりも大きい、請求項15に記載の共振器。
- 前記内部空洞内に部分的に配置された第2のコイルを更に備え、前記第2のコイルは、第2の電極及び前記ハウジングに連結され、イオンビームが前記第1及び第2の電極を通過するように動作可能である、請求項14に記載の共振器。
- 前記コイルの内側の直線の部分は前記中心軸に面している、請求項14に記載の共振器。
- 前記コイルはD字形の輪郭を有する、請求項14に記載の共振器。
- 前記第2の端部は、更に、前記ハウジングに連結される、請求項14に記載の共振器。
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