JPH02239561A - 荷電粒子ビームモニタ - Google Patents
荷電粒子ビームモニタInfo
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- JPH02239561A JPH02239561A JP1058409A JP5840989A JPH02239561A JP H02239561 A JPH02239561 A JP H02239561A JP 1058409 A JP1058409 A JP 1058409A JP 5840989 A JP5840989 A JP 5840989A JP H02239561 A JPH02239561 A JP H02239561A
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Landscapes
- Measurement Of Radiation (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］
本発明は、荷電粒子ビームモニタに関し、特に電子等の
荷電粒子ビームを直接遮るように挿入して、荷電粒子ビ
ームの在否、プロフィル等をモニタする型の荷電粒子ビ
ームモニタに関する．［従来の技術］ 電子顕ｍ鐘、イオン注入装置、２次電子回折装置、電子
加速装置、電子蓄積リング装置（ＳＯＲ＞等の荷電粒子
を扱う装置において、電子等の荷電粒子のビームは一般
に加速装置や電子レンズ等と呼ばれる電磁的制御装置に
よってその経路やビーム形状を制御されている．実際の
運転操作において、電子ビーム等の荷電粒子ビームがど
こをどのように通っているかモニタする必要があるが、
荷電粒子ビームを目視ないしＴＶカメラ等でＢ察しよう
としても何も見えない．荷電粒子ビームを目視ないしＴ
Ｖカメラ等で観察しようとする場合は、荷電粒子ビーム
を発光源に変換することが望ましい． 従来、真空ダ゜クト中の電子ビーム等の荷電粒子ビーム
をモニタする際、セラミクス螢光スクリーンに荷電粒子
ビームを当てて、発生する螢光をカメラ等で観測してビ
ーム形状を調べることが行われていた．荷電粒子ビーム
が螢光スクリーンに当ると、照射させている面積が発光
する．すなわち、螢光スクリーン上の発光部分が荷電粒
子ビームの存在する場所である．そこで、螢光スクリー
ン上でモニタしつつ荷電粒子ビームの位置、形状等を制
御装置を介して所定のものに調整して、所望の操作の準
備をする． ［：Ｑ明が解決しようとする課１！！Ｊ上記の方法は、
１００ＭｅＶ程度の高エネルギの電子に対して有効に使
用されていたが、低エネルギの電子に対しては旨く作用
しなかった．本発明の目的は、低エネルギの荷電粒子ビ
ームら精度良く直接検出することのできる荷電粒子ビー
ムモニタを提供することである． ［従来の技術の解析］ 第２図（Ａ）に、従来真空中の荷電粒子ビームモニタに
用いていたセラミクス螢光スクリーンを示す．絶縁物で
あるセラミクスで形成された螢光スクリーン１１が金属
製のスクリーンホルダ１３にマウントされている．スク
リーンホルダ１３は、さらに支持具（図示せず）を介し
て接地電位に接続されている． このセラミクス螢光スクリーンｌ１に荷電粒子ビーム１
５が入射すると５螢光スクリーン１１内の原子が励起さ
れ、励起された原子が低いエネルギ状態に遷移する際に
螢光１７を発生する．ところで、低エネルギの荷電粒子
ビームに対して螢光スクリーンが旨く作動しない理由は
以下のように考えられる． まず第２図（Ａ）を参照して、荷電粒子ビーム１５は螢
光スクリーン１１に衝突してエネルギと共に電荷を螢光
スクリーン１１に与える．電子ビームであれば負の電荷
が螢光スクリーン１１の表面に与えられる．第２図（Ｂ
）はこのように負の電荷２１が与えられている状態のセ
ラミクス螢光スクリーン１１を示す．絶縁．体のセラミ
クスで形成された螢光スクリーン１１上ではｔＦｒが移
動し雌＜、入射電子によって次第に蓄積電荷２１が増加
する．やがて、蓄積電荷２１の作る電界によって、入射
電子１５が反攬されてその軌道を曲げるようになる．入
射電子１５が螢光スクリーン１１を照射しなくなれば、
当然螢光スクリーン１１は発光しなくなる．一旦蓄積し
た電荷２１は容易に消滅しないので螢光スクリーン１１
は用をなさなくなる．これが低エネルギ荷電粒子ビーム
に対して螢光スクリーンが旨く作動しない理由と考えら
れる． 入射電子のエネルギが十分高い時には、第２図（Ｃ）に
示すように、若干の反碗力を受けても入射電子１５は螢
光スクリーン１１に到達する．この入射電子１５によっ
て蓄ｍｔ子２１は増加する．ある程度蓄積電荷が大きく
なると、蓄積された電子２１同志が反溌し、一定量以上
は蓄積せずに外部に追い出すようになる．すなわち蓄積
電荷に上限が生じる．この上限の蓄積電荷が発揮する反
攬力よりも強い力で入射する電子は螢光スクリーン１１
に到達するので螢光スクリーン１１から発光が得られる
．これが高エネルギ荷電粒子ビームに対しては螢光スク
リーン１１が旨く作動する理由と考えられる． ［課題を解決するための手段Ｊ 絶縁性セラミクスの螢光スクリーンの表面上に導電層を
形成し、金属製ホルダに電気的に接続させる． 第１図（Ａ）に本発明の基本構成を示す．セラミクスの
螢光スクリーン１の表面に導電層２が形成されており、
金属製のホルダ３がこの導電層２と接触して電気的接触
を形成している．導電層２の厚さは、電子ビーム等の入
射荷電粒子ビーム５が導電層２を通過してセラミクス螢
光スクリーン１に到達し、かつセラミクス螢光スクリー
ン１で発生した光７が導電層２を通過して外部へ取り出
せるように選ぶ． ［作用］ セラミクス螢光スクリーン１の入射面上に導電層２が存
在し、金属製ホルダ３に電気的に接続されているので、
７ｔｆ″！４粒子ビーム５がセラミクス螢光スクリーン
１に入射して電荷を与えても、その電荷は導電層２を介
して金属製ホルダ３に放電する．このため、電荷の蓄積
が防止され、セラミクス螢光スクリーン１が機能を損な
うことが防止される． さらに、第１図（Ｂ）に示すように、入射荷電粒子ビー
ム５が導電層２中で２次電子を発生させる．これらの２
次電子もセラミクス螢光スクリーン１を照射して、螢光
を発光させる．このため、高い輝度を得易い． ［実施例］ 第３図＜Ａ＞、（Ｂ）に本発明の実施例による電子ビー
ムモニタ装置を示す． 電子ビームダクト３１は電子加速器と電子ビーム利用装
１とを接続して電子ビームを通過させるための通路を構
成している． この電子ビームダクト３１の中間に電子
ビームモニタ箱３３が設けられており、電子ビーム５が
所定の位宜を所定のビーム形状で通過しているかをモニ
タする．電子ビームモニタ箱３３の上面には両端にフラ
ンジ３５ａ、３５ｂを接続したべローズ３７が取付けら
れており、ベローズ上部のフランジ３５ｂにはフランジ
３９が係合し、ここに把手４１が取付けられている．こ
の把手４１には支持棒４３を介してセラミクス螢光スク
リーン１のホルダ３が取り付けてある． 第３図（Ｂ）も参照して、ホルダ３は背板３ａと押え板
３ｂを有し、共に金属製である．背板３ａの上に表面《
入射面》に金属眉２を形成したセラミクス螢光スクリー
ン１を載置し、上から押え板３ｂで押えてビス止めして
いる．金属層２の代りに導電性を有する多結晶シリコン
等の導電層を用いてもよい． 第３図（Ａ）に戻って、把手４１を押し下げ電子ビーム
５が金属層２を備えたセラミクス螢光スクリーン１に当
るようにする．電子ビーム５を照射されて発光している
領域をＴＶカメラ等の撮像装！４７で観察する．もちろ
ん目視用の窓等を設けてもよい．ｔ子ビームダクト３１
、電子ビームモニタ箱３３、ベローズ３５ａ、３５ｂ、
３７、フランジ３９、把手４１、支持棒４３はステンレ
？等の必要な強度を持ち、アウトガスの少ない金属で作
る．金属製ホルダ３ａ、３ｂも特に制限されないが、ス
テンレス等の導電性を持つ金属で作れる．セラミクス螢
光スクリーン１は例えばＣｒを数％含有させな＾１■０
３で形成できる．セラミクス螢光スクリーン１上の金属
層２は必要な強度と、導電性、電子透過性、螢光透過性
を持つものであり、例えばＡｕの蒸着膜で形成できる．
条件を満たせば他の金属を使うこともできる．金属層２
の厚さは、例えばＡｕ層の場合１０μｇ／一程度でよい
．［発明の効果］ 絶縁性のセラミクス螢光スクリーンに金属層を形成した
ことにより、セラミクス螢光スクリーン上の帯電が防止
できる． このため、従来セラミクス螢光スクリーンではモニタし
龍かった低エネルギ荷電粒子ビームも明瞭にモニタでき
る． さらに荷電粒子ビームが金属層に当ったときに２次電子
を発生させ、この２次電子も螢光発生に寄与するので、
全体として大きな輝度を得ることができる．
荷電粒子ビームを直接遮るように挿入して、荷電粒子ビ
ームの在否、プロフィル等をモニタする型の荷電粒子ビ
ームモニタに関する．［従来の技術］ 電子顕ｍ鐘、イオン注入装置、２次電子回折装置、電子
加速装置、電子蓄積リング装置（ＳＯＲ＞等の荷電粒子
を扱う装置において、電子等の荷電粒子のビームは一般
に加速装置や電子レンズ等と呼ばれる電磁的制御装置に
よってその経路やビーム形状を制御されている．実際の
運転操作において、電子ビーム等の荷電粒子ビームがど
こをどのように通っているかモニタする必要があるが、
荷電粒子ビームを目視ないしＴＶカメラ等でＢ察しよう
としても何も見えない．荷電粒子ビームを目視ないしＴ
Ｖカメラ等で観察しようとする場合は、荷電粒子ビーム
を発光源に変換することが望ましい． 従来、真空ダ゜クト中の電子ビーム等の荷電粒子ビーム
をモニタする際、セラミクス螢光スクリーンに荷電粒子
ビームを当てて、発生する螢光をカメラ等で観測してビ
ーム形状を調べることが行われていた．荷電粒子ビーム
が螢光スクリーンに当ると、照射させている面積が発光
する．すなわち、螢光スクリーン上の発光部分が荷電粒
子ビームの存在する場所である．そこで、螢光スクリー
ン上でモニタしつつ荷電粒子ビームの位置、形状等を制
御装置を介して所定のものに調整して、所望の操作の準
備をする． ［：Ｑ明が解決しようとする課１！！Ｊ上記の方法は、
１００ＭｅＶ程度の高エネルギの電子に対して有効に使
用されていたが、低エネルギの電子に対しては旨く作用
しなかった．本発明の目的は、低エネルギの荷電粒子ビ
ームら精度良く直接検出することのできる荷電粒子ビー
ムモニタを提供することである． ［従来の技術の解析］ 第２図（Ａ）に、従来真空中の荷電粒子ビームモニタに
用いていたセラミクス螢光スクリーンを示す．絶縁物で
あるセラミクスで形成された螢光スクリーン１１が金属
製のスクリーンホルダ１３にマウントされている．スク
リーンホルダ１３は、さらに支持具（図示せず）を介し
て接地電位に接続されている． このセラミクス螢光スクリーンｌ１に荷電粒子ビーム１
５が入射すると５螢光スクリーン１１内の原子が励起さ
れ、励起された原子が低いエネルギ状態に遷移する際に
螢光１７を発生する．ところで、低エネルギの荷電粒子
ビームに対して螢光スクリーンが旨く作動しない理由は
以下のように考えられる． まず第２図（Ａ）を参照して、荷電粒子ビーム１５は螢
光スクリーン１１に衝突してエネルギと共に電荷を螢光
スクリーン１１に与える．電子ビームであれば負の電荷
が螢光スクリーン１１の表面に与えられる．第２図（Ｂ
）はこのように負の電荷２１が与えられている状態のセ
ラミクス螢光スクリーン１１を示す．絶縁．体のセラミ
クスで形成された螢光スクリーン１１上ではｔＦｒが移
動し雌＜、入射電子によって次第に蓄積電荷２１が増加
する．やがて、蓄積電荷２１の作る電界によって、入射
電子１５が反攬されてその軌道を曲げるようになる．入
射電子１５が螢光スクリーン１１を照射しなくなれば、
当然螢光スクリーン１１は発光しなくなる．一旦蓄積し
た電荷２１は容易に消滅しないので螢光スクリーン１１
は用をなさなくなる．これが低エネルギ荷電粒子ビーム
に対して螢光スクリーンが旨く作動しない理由と考えら
れる． 入射電子のエネルギが十分高い時には、第２図（Ｃ）に
示すように、若干の反碗力を受けても入射電子１５は螢
光スクリーン１１に到達する．この入射電子１５によっ
て蓄ｍｔ子２１は増加する．ある程度蓄積電荷が大きく
なると、蓄積された電子２１同志が反溌し、一定量以上
は蓄積せずに外部に追い出すようになる．すなわち蓄積
電荷に上限が生じる．この上限の蓄積電荷が発揮する反
攬力よりも強い力で入射する電子は螢光スクリーン１１
に到達するので螢光スクリーン１１から発光が得られる
．これが高エネルギ荷電粒子ビームに対しては螢光スク
リーン１１が旨く作動する理由と考えられる． ［課題を解決するための手段Ｊ 絶縁性セラミクスの螢光スクリーンの表面上に導電層を
形成し、金属製ホルダに電気的に接続させる． 第１図（Ａ）に本発明の基本構成を示す．セラミクスの
螢光スクリーン１の表面に導電層２が形成されており、
金属製のホルダ３がこの導電層２と接触して電気的接触
を形成している．導電層２の厚さは、電子ビーム等の入
射荷電粒子ビーム５が導電層２を通過してセラミクス螢
光スクリーン１に到達し、かつセラミクス螢光スクリー
ン１で発生した光７が導電層２を通過して外部へ取り出
せるように選ぶ． ［作用］ セラミクス螢光スクリーン１の入射面上に導電層２が存
在し、金属製ホルダ３に電気的に接続されているので、
７ｔｆ″！４粒子ビーム５がセラミクス螢光スクリーン
１に入射して電荷を与えても、その電荷は導電層２を介
して金属製ホルダ３に放電する．このため、電荷の蓄積
が防止され、セラミクス螢光スクリーン１が機能を損な
うことが防止される． さらに、第１図（Ｂ）に示すように、入射荷電粒子ビー
ム５が導電層２中で２次電子を発生させる．これらの２
次電子もセラミクス螢光スクリーン１を照射して、螢光
を発光させる．このため、高い輝度を得易い． ［実施例］ 第３図＜Ａ＞、（Ｂ）に本発明の実施例による電子ビー
ムモニタ装置を示す． 電子ビームダクト３１は電子加速器と電子ビーム利用装
１とを接続して電子ビームを通過させるための通路を構
成している． この電子ビームダクト３１の中間に電子
ビームモニタ箱３３が設けられており、電子ビーム５が
所定の位宜を所定のビーム形状で通過しているかをモニ
タする．電子ビームモニタ箱３３の上面には両端にフラ
ンジ３５ａ、３５ｂを接続したべローズ３７が取付けら
れており、ベローズ上部のフランジ３５ｂにはフランジ
３９が係合し、ここに把手４１が取付けられている．こ
の把手４１には支持棒４３を介してセラミクス螢光スク
リーン１のホルダ３が取り付けてある． 第３図（Ｂ）も参照して、ホルダ３は背板３ａと押え板
３ｂを有し、共に金属製である．背板３ａの上に表面《
入射面》に金属眉２を形成したセラミクス螢光スクリー
ン１を載置し、上から押え板３ｂで押えてビス止めして
いる．金属層２の代りに導電性を有する多結晶シリコン
等の導電層を用いてもよい． 第３図（Ａ）に戻って、把手４１を押し下げ電子ビーム
５が金属層２を備えたセラミクス螢光スクリーン１に当
るようにする．電子ビーム５を照射されて発光している
領域をＴＶカメラ等の撮像装！４７で観察する．もちろ
ん目視用の窓等を設けてもよい．ｔ子ビームダクト３１
、電子ビームモニタ箱３３、ベローズ３５ａ、３５ｂ、
３７、フランジ３９、把手４１、支持棒４３はステンレ
？等の必要な強度を持ち、アウトガスの少ない金属で作
る．金属製ホルダ３ａ、３ｂも特に制限されないが、ス
テンレス等の導電性を持つ金属で作れる．セラミクス螢
光スクリーン１は例えばＣｒを数％含有させな＾１■０
３で形成できる．セラミクス螢光スクリーン１上の金属
層２は必要な強度と、導電性、電子透過性、螢光透過性
を持つものであり、例えばＡｕの蒸着膜で形成できる．
条件を満たせば他の金属を使うこともできる．金属層２
の厚さは、例えばＡｕ層の場合１０μｇ／一程度でよい
．［発明の効果］ 絶縁性のセラミクス螢光スクリーンに金属層を形成した
ことにより、セラミクス螢光スクリーン上の帯電が防止
できる． このため、従来セラミクス螢光スクリーンではモニタし
龍かった低エネルギ荷電粒子ビームも明瞭にモニタでき
る． さらに荷電粒子ビームが金属層に当ったときに２次電子
を発生させ、この２次電子も螢光発生に寄与するので、
全体として大きな輝度を得ることができる．
第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の原理説明図、第２図（
Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来技術の解析を説明するため
の模式図、 第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例による電子ビー
ムモニタ装置の斜視図と部分拡大図である． 図において、 セラミクス螢光スクリーン 導電層 金属製ホルダ 入射荷電粒子 螢光 セラミクス螢光スクリーン 金属製ホルダ 入射荷電粒子ビーム 螢光 電子と ムダクト 電子ビームモニタ箱 ３５ａ ３５ｂ フランジ ベローズ フランジ 把手 支持棒 撮像装１ （Ａ）基本構成 復代理人
Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来技術の解析を説明するため
の模式図、 第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例による電子ビー
ムモニタ装置の斜視図と部分拡大図である． 図において、 セラミクス螢光スクリーン 導電層 金属製ホルダ 入射荷電粒子 螢光 セラミクス螢光スクリーン 金属製ホルダ 入射荷電粒子ビーム 螢光 電子と ムダクト 電子ビームモニタ箱 ３５ａ ３５ｂ フランジ ベローズ フランジ 把手 支持棒 撮像装１ （Ａ）基本構成 復代理人
Claims (1)
- （１）、真空容器内の荷電粒子ビーム通路に挿入可能に
配置される荷電粒子ビームモニタであって、金属製のホ
ルダ（３）と、 金属製のホルダ（３）に装架されたセラミクスの螢光ス
クリーン（１）と、 セラミクス螢光スクリーン（１）表面上に形成され、金
属製ホルダに電気的に接続された導電層（２） を有する荷電粒子ビームモニタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5840989A JP2857406B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 荷電粒子ビームモニタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5840989A JP2857406B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 荷電粒子ビームモニタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02239561A true JPH02239561A (ja) | 1990-09-21 |
| JP2857406B2 JP2857406B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=13083571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5840989A Expired - Lifetime JP2857406B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 荷電粒子ビームモニタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857406B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07159543A (ja) * | 1993-12-08 | 1995-06-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 粒子加速器のビームモニタ装置 |
| JP2002534675A (ja) * | 1999-01-07 | 2002-10-15 | ユーロペーイシェ ラボラトリウム フュール モレキュラーバイオロジー（イーエムビーエル） | 試料精密回転装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6188441A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-06 | Hitachi Ltd | 電子顕微鏡等の螢光板 |
| JPS61142030A (ja) * | 1984-12-14 | 1986-06-28 | Ideal:Kk | 鳩目打ち機 |
| JPS63222288A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 螢光板モニタ |
| JPS63277999A (ja) * | 1987-01-21 | 1988-11-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | 放射線増感スクリ−ン |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP5840989A patent/JP2857406B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6188441A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-06 | Hitachi Ltd | 電子顕微鏡等の螢光板 |
| JPS61142030A (ja) * | 1984-12-14 | 1986-06-28 | Ideal:Kk | 鳩目打ち機 |
| JPS63277999A (ja) * | 1987-01-21 | 1988-11-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | 放射線増感スクリ−ン |
| JPS63222288A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 螢光板モニタ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07159543A (ja) * | 1993-12-08 | 1995-06-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 粒子加速器のビームモニタ装置 |
| JP2002534675A (ja) * | 1999-01-07 | 2002-10-15 | ユーロペーイシェ ラボラトリウム フュール モレキュラーバイオロジー（イーエムビーエル） | 試料精密回転装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2857406B2 (ja) | 1999-02-17 |
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