JPH01209644A - イオン中和器 - Google Patents
イオン中和器Info
- Publication number
- JPH01209644A JPH01209644A JP63034029A JP3402988A JPH01209644A JP H01209644 A JPH01209644 A JP H01209644A JP 63034029 A JP63034029 A JP 63034029A JP 3402988 A JP3402988 A JP 3402988A JP H01209644 A JPH01209644 A JP H01209644A
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- Japan
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- filament
- sleeve
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- thermions
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- Granted
Links
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Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、低エネルギーから高エネルギーにわたる広
範囲の高速原子線の発生に適用されるイオン中和器に関
するものである。
範囲の高速原子線の発生に適用されるイオン中和器に関
するものである。
第２図はこの種のイオン中和器の一例を示す概略構成図
である。同図において、１は中央部分が太くなった円筒
形の外囲器、２は熱電子放出用の円形フィラメント、３
はイオンビーム、４は高速原子線、５はフィラメント２
を加熱するための電源、６は直流バイアス電源である。
である。同図において、１は中央部分が太くなった円筒
形の外囲器、２は熱電子放出用の円形フィラメント、３
はイオンビーム、４は高速原子線、５はフィラメント２
を加熱するための電源、６は直流バイアス電源である。
なお、フィラメント２は外囲器１の中心軸の周りに張ら
れており、かつ外囲器１の中央の太くなった部分に収め
られ、電源５，６以外の構成要素を真空容器に収められ
ている。
れており、かつ外囲器１の中央の太くなった部分に収め
られ、電源５，６以外の構成要素を真空容器に収められ
ている。
このような構成において、電源５によって円形フィラメ
ント２を加熱し、多量の熱電子を放出させる。外囲器１
は直流電源６によって、フィラメント２よシも数Ｖ低い
電位にバイアスされている。
ント２を加熱し、多量の熱電子を放出させる。外囲器１
は直流電源６によって、フィラメント２よシも数Ｖ低い
電位にバイアスされている。
したがってフィラメント２から放出した熱電子は外囲器
１の器壁が反発を受けて外囲器１の中心軸付近に集中し
、そこに高密度の電子雲を形成する。
１の器壁が反発を受けて外囲器１の中心軸付近に集中し
、そこに高密度の電子雲を形成する。
この電子雲にイオンビーム３を入射させると、イオン・
電子の衝突、再結合が起きてイオンビーム３は高速原子
＠４に変換される。電子再結合の際のイオン・電子衝突
においては、電子の質量がイオンよりも堰かに小さいた
めにイオンの運動エネルギーは殆ど損失することなく、
そのまま原子に受は継がれて高速原子線４が誕生する。
電子の衝突、再結合が起きてイオンビーム３は高速原子
＠４に変換される。電子再結合の際のイオン・電子衝突
においては、電子の質量がイオンよりも堰かに小さいた
めにイオンの運動エネルギーは殆ど損失することなく、
そのまま原子に受は継がれて高速原子線４が誕生する。
しかしながら、このイオン中和器においては、フィラメ
ント２０両端に加熱電源５の出力電圧が印加されている
ために入射するイオンの運動エネルギーが低い場合には
、イオンがこの電界の影響を受けて（１）イオンの軌道
が曲り、高速原子の発生効率が低下する、（２）イオン
の収束条件が崩れるために収束性の高速原子線が得られ
ないなどの問題があった。
ント２０両端に加熱電源５の出力電圧が印加されている
ために入射するイオンの運動エネルギーが低い場合には
、イオンがこの電界の影響を受けて（１）イオンの軌道
が曲り、高速原子の発生効率が低下する、（２）イオン
の収束条件が崩れるために収束性の高速原子線が得られ
ないなどの問題があった。
したがって本発明は、前述した従来の問題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、熱電子雲を形成する方法
として高融点金属スリーブの電子衝撃傍熱加熱を採用す
ることによってエネルギーの低いイオンに対しても効率
よく高速原子線を発生させ得るイオン中和器を提供する
ことにある。
れたものであり、その目的は、熱電子雲を形成する方法
として高融点金属スリーブの電子衝撃傍熱加熱を採用す
ることによってエネルギーの低いイオンに対しても効率
よく高速原子線を発生させ得るイオン中和器を提供する
ことにある。
本発明のイオン中和器は、内部に熱電子を発生させるた
めの高融点金属スリーブと、このスリーブを取り巻いて
設置されたフィラメントと、フィラメント加熱用電源と
、スリーブとフィラメントとの間に接続された′成子加
速用直流高圧電源とから構成される。
めの高融点金属スリーブと、このスリーブを取り巻いて
設置されたフィラメントと、フィラメント加熱用電源と
、スリーブとフィラメントとの間に接続された′成子加
速用直流高圧電源とから構成される。
本発明においては、高融点金属スリーブの′電子衝撃傍
熱加熱を採用しているために電子真中にイオンに取って
有害な電界が発生することなく、エネルギーの低いイオ
ンに対して効率よく高速原子線を発生させ、低エネルギ
ーの収束性イオンビームに対して収束条件を崩すことな
く、高速原子線に変換される。
熱加熱を採用しているために電子真中にイオンに取って
有害な電界が発生することなく、エネルギーの低いイオ
ンに対して効率よく高速原子線を発生させ、低エネルギ
ーの収束性イオンビームに対して収束条件を崩すことな
く、高速原子線に変換される。
第１図は、本発明によるイオン中和器の一実施例を示す
一部破断構成図であシ、前述の図と同一部分には同符号
を付しである。同図において、２１は熱電子発生用の高
融点金属スリーブ、２２は外囲器、２３はフィラメント
、２４は電子加速用直流電源であり、電源５．２４以外
の構成要素は真空容器内に収納されている。
一部破断構成図であシ、前述の図と同一部分には同符号
を付しである。同図において、２１は熱電子発生用の高
融点金属スリーブ、２２は外囲器、２３はフィラメント
、２４は電子加速用直流電源であり、電源５．２４以外
の構成要素は真空容器内に収納されている。
このような構成において、電源５によってフィラメント
２３を加熱し、多量の熱電子を発生させる。熱電子放出
用の高融点金属スリーブ２１は、直流電源２４によって
フィラメント２３．外囲器２２よ）も数１００ｖ高い電
位に保たれている。したがってフィラメント２３から発
生した熱電子は、この高電位によって加速され、スリー
ブ２１を衝撃してこれを高温に加熱する。高温に加熱さ
れたスリーブ２１の壁面からは大量の熱電子が放出し、
スリーブ２１の内側に高密度の電子雲を形成する。
２３を加熱し、多量の熱電子を発生させる。熱電子放出
用の高融点金属スリーブ２１は、直流電源２４によって
フィラメント２３．外囲器２２よ）も数１００ｖ高い電
位に保たれている。したがってフィラメント２３から発
生した熱電子は、この高電位によって加速され、スリー
ブ２１を衝撃してこれを高温に加熱する。高温に加熱さ
れたスリーブ２１の壁面からは大量の熱電子が放出し、
スリーブ２１の内側に高密度の電子雲を形成する。
この電子雲にイオンビーム３を入射させると、イオンｅ
電子の衝突、再結合が起きてイオンビーム３は高速原子
線４に変換される。電子再結合の際のイオン・電子衝突
においては、電子の質量がイオンよりも遥かに小さいた
めにイオンの運動エネルギーは殆ど損失することなく、
そのまま原子に受は継がれて高速原子ａ４が誕生する。
電子の衝突、再結合が起きてイオンビーム３は高速原子
線４に変換される。電子再結合の際のイオン・電子衝突
においては、電子の質量がイオンよりも遥かに小さいた
めにイオンの運動エネルギーは殆ど損失することなく、
そのまま原子に受は継がれて高速原子ａ４が誕生する。
イオンビーム３を電磁レンズによってあらかじめ絞って
おけば、収束した高速原子線４が得られることになる０ このように構成されるイオン中和器においては、高速原
子線４が発生する空間（スリーブ２１の内側の空間）に
従来装置に見られるよう人イオンに取っては有害な電界
が存在しないから、低エネルギーのイオンビームが入射
しても、（１）軌道が偏向して高速原子の発生効率が低
下したり、（２）収束条件が崩れて高速原子線の収束状
態が劣化するなどの問題がない。したがって、低エネル
ギーから高エネルギーにわたる広範囲の高速原子線発生
に適用性のあるイオン中和器となる。
おけば、収束した高速原子線４が得られることになる０ このように構成されるイオン中和器においては、高速原
子線４が発生する空間（スリーブ２１の内側の空間）に
従来装置に見られるよう人イオンに取っては有害な電界
が存在しないから、低エネルギーのイオンビームが入射
しても、（１）軌道が偏向して高速原子の発生効率が低
下したり、（２）収束条件が崩れて高速原子線の収束状
態が劣化するなどの問題がない。したがって、低エネル
ギーから高エネルギーにわたる広範囲の高速原子線発生
に適用性のあるイオン中和器となる。
以上説明したように本発明によれば、低エネルギーから
高エネルギーにわたる広範囲の収束した高速電子線が得
られるので、高速のイオンビームと同様にスパッタ蒸着
による薄膜形成、スパッタエツチングによる微細パター
ン加工、二次イオン質量分析による材料評価に利用する
ことができる。
高エネルギーにわたる広範囲の収束した高速電子線が得
られるので、高速のイオンビームと同様にスパッタ蒸着
による薄膜形成、スパッタエツチングによる微細パター
ン加工、二次イオン質量分析による材料評価に利用する
ことができる。
特に高速原子線は非荷電性であるために金属、半導体の
みならず、イオンビーム法が不得意とするプラスチック
ス、セラミックス々どの絶縁物を対象とする場合にも極
めて有効である。また、特にエネルギーの低い高速原子
線は、絶縁物の分析評価に有効な武器と成り得る。その
意味において低エネルギーの高速原子を生成するイオン
中和器が得られることは、加工１分析の能率向上に極め
て有効である。
みならず、イオンビーム法が不得意とするプラスチック
ス、セラミックス々どの絶縁物を対象とする場合にも極
めて有効である。また、特にエネルギーの低い高速原子
線は、絶縁物の分析評価に有効な武器と成り得る。その
意味において低エネルギーの高速原子を生成するイオン
中和器が得られることは、加工１分析の能率向上に極め
て有効である。
第１図は本発明の一実施例によるイオン中和器の構成を
示す図、第２図は従来のイオン中和器の構成を示す図で
ある。 ３−・・・イオンビーム、４・・・・高速原子線、５・
・−・フィラメント加熱用電源、２１・・・・熱電子発
生用の高融点金属スリーブ、２２・・・・外囲器、２３
・φ・・フィラメント、２４・・・・電子加速用直流電
源。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人 山川数構（ｔわ１１名）
示す図、第２図は従来のイオン中和器の構成を示す図で
ある。 ３−・・・イオンビーム、４・・・・高速原子線、５・
・−・フィラメント加熱用電源、２１・・・・熱電子発
生用の高融点金属スリーブ、２２・・・・外囲器、２３
・φ・・フィラメント、２４・・・・電子加速用直流電
源。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人 山川数構（ｔわ１１名）
Claims (1)
- イオンビームを電子雲中に入射させることによりイオン
の電荷を中和し高速電子線を発生させるイオン中和器に
おいて、内部に熱電子を発生させる高融点金属スリーブ
と、前記スリーブの外周に巻設されたフィラメントと、
前記フィラメントを加熱させる電源と、前記スリーブと
フィラメントとの間に接続させて電子を加速させる直流
高圧電源とを備えたことを特徴とするイオン中和器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034029A JP2666143B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | イオン中和器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034029A JP2666143B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | イオン中和器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01209644A true JPH01209644A (ja) | 1989-08-23 |
| JP2666143B2 JP2666143B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=12402932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63034029A Expired - Lifetime JP2666143B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | イオン中和器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2666143B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0510581A2 (en) * | 1991-04-23 | 1992-10-28 | Ebara Corporation | Ion neutralizer |
| CN105097398A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-11-25 | 成都森蓝光学仪器有限公司 | 水冷环形热阴极离子源中和器 |
-
1988
- 1988-02-18 JP JP63034029A patent/JP2666143B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0510581A2 (en) * | 1991-04-23 | 1992-10-28 | Ebara Corporation | Ion neutralizer |
| CN105097398A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-11-25 | 成都森蓝光学仪器有限公司 | 水冷环形热阴极离子源中和器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2666143B2 (ja) | 1997-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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