JPH01320748A - 荷電粒子ビームの電流密度分布測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば電子ビームやイオンビームなどの荷
電粒子ビームの同一平面内での電流密度の分布を測定す
るための荷電粒子ビームの電流密度分布測定装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 第３図は従来の電流密度分布測定装置の一例を示す斜視
図であり、図において（１）は図中に示した座標系のＸ
軸方向へ往復動可能なＸ軸移動台、（２）はＸ軸移動台
（１）上に図のＹ軸方向へ往復動可能に取り付けられた
Ｙ軸移動台、（３）は絶縁板（４）を介してＹ軸移動台
（２）上に収り付けられた例えはファラデーカップなど
の電流検出器であり、この電流検出器（３）は信号表示
装置（図示せず）に接続されている。（５）は電流検出
器（３）の上面中央部に形成された円形の測定開口、（
６）はＹ軸移動台（２）上に垂直に取り付けられた支持
板、（７）は電流検出器（３）の上方に水平に位置する
ように支持板（６）に取り付けられた遮蔽板、（８）は
遮蔽板（７）に形成され測定開口（５）の上方に位置す
る円形の孔である。

・　　（９ンは電子ビーム、（１０〉は遮蔽板（７）上
にお（つる電子ビーム（９）の円形の照射範囲である。

上記のように構成された従来の荷電粒子ビームの電流密
度分布測定装置においては、Ｘ軸移動台（１０）および
Ｙ軸移動台（２）を移動調節して、照射範囲（１０）の
円内に孔（８）を位置させると、電子ビーム（９）の一
部が孔（８）および測定開口（５）を通って電流検出器
（３）に入る。電流検出器（３）では、入射した電子ビ
ーム（９）の電流が検出され電気信号として出力される
。

そこで、孔（８）が照射範囲（１０）を横切るようにこ
の電流密度分布測定装置を移動させ、電流検出器（３）
から出力される電気信号を信号表示装置により表示させ
ると、孔（８）が横切った部分の電子ビーム（９）の電
流密度の変化が、第４図のような曲線として表示される
。

従って、電子ビーム（９）の同一平面内の電流密度分布
を測定するためには、照射範囲（１０）に対して、例え
ば第５図の破線に示すような軌跡を描くように孔（８）
を移動させればよい。これによって、信号表示装置では
第６図に示すように電子ビーム（９）の電流密度分布が
表示される。

また、第７図は従来の電流密度分布測定装置の他の例を
示す断面図、第８図は第７図の平面図であり、第３図と
同−又は相当部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。

図において、（１１）は図の左右方向へ移動可能な左右
移動台、（１２）は左右移動台（１１）上に絶縁板（４
）を介して取り付けられた電流検出器てあり、この電流
検出器（１２）は信号表示装置（図示せず）に接続され
ている。（１３）は電流検出器（１２）の上面に形成さ
れた円形の大径開口であり、この大径間口（１３）は照
射範囲（１０）よりも大径になっている。

（１４）は左右移動台（１１）上に設けられた回転駆動
装置、（１５）は回転駆動装置（１４）の回転軸、（１
６）は中心が回転軸（１５）に水平に取り付けられた回
転円板、（１７）は回転円板（１６）に中心から距離を
おいて形成された円形の円板孔である。

このような電流密度分布測定装置においては、回転駆動
装置（１４）の駆動により回転円板（１６）を一方向へ
回転させ、これによって円板孔（１７）に照射範囲（１
０）を横切らせる。そして、これとともに左右移動台（
１１）を移動させることにより、円板孔（１７）が照射
範囲（１０）を横切る位置をずらして行く。このように
して、第３図のものと同様に、第６図のような電子ビー
ム（９）の電流密度分布を測定表示することができる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように構成された従来の荷電粒子ビームの電流密
度分布測定装置においては、１つ“の孔（８）又は円板
孔（１７）を照射範囲（１０）に何回も横切らせなくて
はならないので、孔（８）又は円板孔（１７）を移動さ
せる時間が長くなり、電流密度分布の測定をするのに時
間かががるという問題点があった。また、孔（８）又は
円板孔（１７）を移動させるために、Ｘ軸移動台（１）
およびＹ軸移動台（２）又は左右移動台（１１）および
回転駆動装置（１４）の２軸移動機構を必要とし、構成
が複雑で高価になるなどの問題点もあった。さらに、１
つの孔（８）又は円板孔（１７）に電子ビーム（９）が
長時間照射されるため、孔（８）又は円板孔（１７）が
損傷し変形することがあり、測定精度が低下するという
問題点もあった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、短時間で精度良く荷電粒子ビームの電流密
度分布を測定でき、構成が簡単で安価な荷電粒子ビーム
の電流密度分布測定装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る荷電粒子ビームの電流密度分布測定装置
は、荷電粒子ビームを通過させる複数の孔が形成された
遮蔽板を荷電粒子ビームと交差するように設けたもので
ある。

［作用］ この発明においては、遮蔽板が駆動されることにより、
各孔のそれぞれが荷電粒子ビームの照射範囲内を順次横
切り、各孔を通過した荷電粒子ビームが電流検出器内に
入射される。

［実施例コ 以下、この発明の実施例を図について説明する第１図は
この発明の一実施例を示す電流密度分布測定装置の断面
図、第２図は第１図の平面図であり、第７図と同−又は
相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

図において、（２１）は絶縁板（４）上に取り付けられ
内部に入射された電子ビーム（９）の電流を検出し、電
気信号として出力する例えばファラデーカップなどの電
流検出器であり、この電流検出器（２１）は表示部であ
る信号表示装置に接続されている。（２２）は電流検出
器（２１）の上面に形成された円形の測定開口であり、
この測定開口（２２）は照射範囲＜１０）よりも大径に
なっている。

（２３）は遮蔽板として中心が回転軸（１５）に水平に
取り付けられた円板、（２４）は円板（２３）上に複数
形成された孔てあり、この孔（２４）はそれぞれ円板（
２３）の回転中心から異なる距離になるように第２図の
２点鎖線のような螺旋円周上に等間隔に配置されている
。また、互いに隣合う孔（２４）の回転中心からの距離
の差は等しくなっている。さらに、それぞれの孔（２４
）の間隔は照射範囲（１０）の径よりも大きくなってい
る。

上記のように構成された電流密度分布測定装置において
（Ｊ、回転駆動装置（１４）により円板（２３）を回転
させると、孔（２４）が順次照射範囲（１０）を横切る
。それぞれの孔（２４）が照射範囲（１０）を横切った
ときに電流検出器り２１）から出力される電気信号は、
信号表示装置ては第４図と同様に表示される。

そして、円板（２３）か一回転して、すｌ＼ての孔（２
４）が照射範囲（１０）を横切ると、信号表示装置では
第６図と同様に表示され、電子ヒース＼（９）の同一平
面内の電流密度分布が測定表示される。

また、測定開口（２２）は照射範囲（１０）よりも大き
いので、孔（２４）が照射範囲（１０）のどの位置を横
切ったときても、孔（２４）を通過した電子ビーム（９
）が電流検出器（２１）内に入射される。

さらに、それぞれの孔（２４）の間隔は照射範囲（１０
）の径よりも大きくなっているので、同時に複数の孔（
２４）が照射範囲（１０）を横切ることはなく、電流検
出器（２１）の検出信号が重複することはない。

さらにまた、円板（２３）は回転駆動装置（１４）によ
ってのみ駆動される一軸駆動であり、構成が簡単て装置
が安価になる。

なお、上記実施例ては測定対象の荷電粒子ビームとして
電子ビーム（９）を示したが、例えばイオンビームなと
、他の荷電粒子ビームであってもよい。

また、電流検出器としてはファラデーカップの他に、例
えば二次電子増倍管なとてあってもよい。

さらに、上記実施例では遮蔽板として回転駆動される円
板り２３）を示したが、形状は円形に限らず、また回転
駆動されるものに限らず、例えば−直線上を往復駆動さ
れるものなどであってもよい。

この場合、長方形状の遮蔽板の１本の対角線上に複数の
孔を間隔をおいて形成するなどすればよい。

さらにまた、上記実施例では孔（２４）は円板（２３）
の回転中心から半径方向への距離の順に形成されたもの
を示したが、他の順番で形成してもよい。

＝８＝ ［発明の効果コ 以上説明したように、この発明の荷電粒子ビームの電流
密度分布測定装置は、遮蔽板に形成された複数の孔のそ
れぞれか荷電粒子ビームの照射範囲内を順次横切り、番
孔を通過した荷電粒子ヒース＼か電流検出器内に入射さ
れるようになっているので、短時間で荷電粒子ビームの
電流密度分布を測定できるとともに、孔の損傷を少なく
することができ、また測定精度を向上させることができ
、さらに構成が簡単て安価にてきるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す電流密度分布測定装
置の断面図、第２図は第１図の平面図、第３図は従来の
電流密度分布測定装置の一例を示す斜視図、第４図は第
３図の孔が照射範囲を横切ったときの孔の移動距離と電
流検出器による検出信号との関係を示す関係図、第５図
は第３図の孔の照射範囲に対する移動の軌跡を示す平面
図、第６図は第３図の電流密度分布測定装置により電子
ビ−ムの電流密度分布を測定したときに表示装置に表示
される測定結果を示す正面図、第７図は従来の電流密度
分布測定装置の他の例を示す断面図、第８図は第７図の
平面図である。 図において、（９）は電子ビーム、（１０）は照射範囲
、（１４）は回転駆動装置、（２１）は電流検出器、（
２３）は円板、（２４）は孔である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　荷電粒子ビームと交差するように設けられ、前記荷電
   粒子ビームの一部を通過させる孔が所定の間隔をおいて
   複数形成された遮蔽板と、 前記複数の孔が前記荷電粒子ビームの照射範囲内を順次
   横切るように前記遮蔽板を駆動する駆動装置と、 前記遮蔽板に対して前記荷電粒子ビームの下流側に設け
   られ、前記孔を通過した荷電粒子ビームの電流を検出す
   る電流検出器と を備えたことを特徴とする荷電粒子ビームの電流密度分
   布測定装置。