JPH0238987A - 加速器のプロファイルモニタ - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば超ＬＳＩ微細加工等忙使用される加速
器のプロファイルモニタに係シ、特にビームをｍ測しな
ｈ場合のビームの不安定性を回避することができるもの
に関する。

（従来の技術） 円形加速器は電子、陽子、イオン等のビームを１０億電
子〆ル）（ＩＧａＶ）程度の高エネルギ状態に加速する
ためのものである。このような加速器としては、例えば
素粒子の研究分野で大型のものたとえば直径１ｋｍ以上
のものが建設されている。

又、最近では例えば電子からの放射光（ＳＯＲ光といわ
れる）を利用した超ＬＳＩ微細加工（リングラフィ）な
ど所しｂ分野への応用として比較的小型なもの、例えば
直径がｌＯｍ程度の加速器が建設されるようＫなってき
ている。

ところで、加速器を構成する機器の中に、ビームの挙動
あるいは性賀を観測するビームモニタがある。このビー
ムモニタは大別すると、ビームが発生する電磁場あるい
はＳＯＲ光等を観測することによって間接的にビーム情
報を得るものと、ビームの進路に直接観測機器を挿入し
て、ビームと観測機器との相互作用によりビーム情報を
得るものとがある。この内後者のモニタの中には、加速
器をｖＩ４整運転するとき、あるいはビームの断面形状
を観測するときく利用される螢光板を使用したプロファ
イルモニタがアル。

以下第４図及び第５図を参照して上記プロファイルモニ
タの構成を説明する。図中符号１は真空チャンバであり
、この真空チャンバ１内を第４図中右方向からビームが
入射する。上記真空チャンバ１内には螢光板３が配置さ
れておシ、入射したビーム２はこの螢光板ＪＫ入射する
。かかるビーム２０入射により螢光板３から螢光４が第
４図中紙面に直交する手前方向に出力される（第５図中
左方向に出力される）。上記螢光板３は支持板５に固着
され、この支持板５は連結棒６を介して導入＠７に連結
されている。螢光板３はこの導入機７を操作することに
よシ上記連結棒６を介して真空チャンバＪ内のビーム入
射路に出没される。そして非観測時には第５図に示す空
間８内に引上げられる。

上記構成において、ビーム２を入射させて螢光板３に入
射させる。螢光板ｊｐ”Ｊ螢光４を出力し、この螢光４
は観測窓９ｙｔ介して図示しない工業用ＴＶ等によって
観測される。又ビーム２を観測しない非観測時には、前
述したように導入機７を操作して螢光板３を空間８内ま
で引上げる。

上記構成によると以下のような問題がある。すなわち、
ビーム２を観測しない非観測時には導入機７を操作して
螢光板３を空間８内まで引上げる構成ではあるが、真空
チャンバｌとしては、上記空間８；ｂるいは観測窓１０
等のように凹凸がある形状釦なって、その内面形状が不
連続となっている。かかる真空チャンバ１の不連続な形
状に起因して、ビームが不安定な状態となシ、そのため
加速器内に貯麓されるビーム電流の大きさが制限されて
しまう。このようにビーム電流の大きさが制限されると
、ＳＯＲ光の強度が低くなるので、ＳＯＲ光を利用した
リングラフィあるいは各種の研究・開発の効率が低下し
てしまうという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の構成にあっては、真空チャ／パ内が不
連続な形状となりている為に１　ビームが安定せず、か
かるビームの不安定に起因してビーム電流の大きさが制
限されてしまい、それＫよってＳＯＲ光の強度が低下し
て各種の弊害が発生してしまうという問題がある。

不発明はこのような点く基づいてなされたものでその目
的とするところは、真空チャ／パ内を滑らかな形状とし
て、ビームを安定なものとすることが可ＷＱな加速器の
プロファイルモニタを提供することＫある。

［発明の傳成コ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明による加速器のプロファイルモニタは、
非磁性導電体よりなりその内部空間がビームの進路とな
る真空チャンバと、この真空チャンバから分岐され観測
窓を備えた分岐チャンバと、上記真空チャンバに形成さ
れ真空チャンバ及び上記分岐チャンバを連通する開口と
、上記真空チャンバと同じ材料からな力かり真空チャン
バの内面形状に沿りた形状をなして上記開口を開閉する
とともに螢光板を備え上記開口を開放した場合には上記
螢光板を真空チャンバ内の所定位置く位置させてビーム
を螢光板に入射させその際発生する螢光を上記開口を介
して観測窓よシ出力させる基板と、この基板の開閉をな
す駆動機構とを具備したことを特徴とするものである。

（作用） つま少、ビームを観測する場合には駆動機構によシ上記
基板を駆動させて開口を開放とし、基板に取付けられて
いる螢光板を真空チャンバ内の所定位置く位置させる。

これによって真空チャンバ内に入射さｎるビームは上記
螢光板に入射し、その際発生する螢光は開口を介して観
測窓から出力される。

一方ビームを観測しない場合には、上記駆動機構によシ
基板を駆動させて開口を閉基する。これＫよって真空チ
ャンバ内に入射されるビームは何等の障害物もない状態
で真空チャンバ内を通っていく、その際従来のように真
空チャンバには凹凸となるような空間は連接されておら
ず、また上記基板は真空チャンバの内面形状になうた形
状をなしているので、全体として滑らかな状態にら）、
よってビームが不安定な状態になるようなことはないも
のである。

（実施例） 以下第１図乃至第３図を参照して本発明の一笑施例を説
明する。第１図乃至Ｍ３図は本実施例による加速器プロ
ファイルモニタの構成を示す断面図であシ、第１図はビ
ーム観測時の状態を示す図、第２図は非ビーム観測時の
状態を示す図である。又、第３図は第２図の■−■断面
図である。

図中符号１０１は真空チャンバであ）、この真空チャン
バ１０１内にはビーム１０２が入射される。このＸ全チ
ャンバ１０１は両端に７ランフ１０１ｍを備えた短管状
のもので非嶽性導電体から構成されている。上記真空チ
ャンバ１０１Ｖｃは分岐チャンバ１０３が分岐接続され
ている。この分岐チャンバ１０３は真空チャンバ１０１
の接続部とは反対側の端部［７ランジ１０３＆を備えた
短管状のものであシ、上記７ランジ１０３ｍＶＣは真空
７ランジ１０４がダルト・す、ト（図中−点鎖線で示す
）１０５ｔｌＣより接合されている。上記真空７ランゾ
１０４には観測窓１０６が接続されている。

上記真空チャンバ１０ノの上記分岐チャンバ１０３で包
囲され九部分には開口１０７が形成されている。この開
口１０７は基板１０１１によシ開閉される。この基板１
０＆は図中上面側に螢光板１０９を備えておシ、ビーム
観測時には第１図に示すように開口１０７を開放して上
記螢光板１０９を真空チャンバ１０１内の所定位置に位
置させる。

上記基板１０ｇは基板駆動機ａｌｌＯによシ駆動され、
それによって開口１０７の開閉をなす。

以下この基板駆動機構１１０の構成を説明する。

まず上記空間１０３の外側には導入機１１ノが設置され
ており、この導入機１１ノからは操作棒１１２が上記空
間１０３内に延長されている。この連結棒１１２の下端
は第３図に示すように二叉状となっておシ、その間には
ピ／１１３が配設されている。一方前記基板１０８側に
は溝１１４が形成され、上記ビン１１３はこの溝１１４
に係合している。また基板１０Ｂは前記真空７ランジ１
０４から突設さｎた別の棒体１１５によシピ／１１６を
介して回動可能に支持されている。そして上記導入機１
１１ｆ煉作して、操作棒１１２を上昇させることＫよシ
基板１０８は上記ビン１１６を中心にして図中時計方向
に回動し、それによって開口１０７は開放されて第１図
に示すような状態となる。これに対してビームを観測し
ない場合には、上記導入機１１ノを操作して操作棒１１
２を下方に延長させる。これによって基板１０８はビン
１１９を中心にして図中反時計方向に回動し、それによ
って開口１０７は第２図に示すように閉基される。又基
板１０ｇの真空チャンバ１０１の軸方向に指向する一対
の側端部にはフィンガコンタクタ１２０が取付けられて
いる。

以上の構成をもとにその作用を説明する。

まずビーム１０２の観測時から説明する。この場合には
まず導入機１１１を操作して基板１０８を回動させて開
口１０７を開放し、第１図に示すような状態とする。か
かる状態では螢光板１０９は真空チャンバ１０１内の所
定位置に位置せられ、よってビーム１０２は螢光板１０
９（７ｃ入射する。

螢光板１０９からは螢光１２）が出力さル、この螢光１
２１は開口１０７及び観測窓１０６を介して図示しない
工業用ＴＶ等によって観測される。

次にビーＡｌＯ２を観測しない場合を説明する。

この場合にはまず導入機１１１ｔ−操作して基板１０８
を観測時とは逆方向に回動させて、それＫよりて開口１
０’７を閉基する。このときフィンガコンタクタ１２０
によシ基板１０ｇと真空チャンバ１０１は無塊なく接続
される。これが第２図及び第３図に示す状態である。か
かる状態で、ビーム１０２は真空チャンバ１０ノ内を直
線的に通過していく。その際ビーム１０２０通過に伴っ
て真空チャンバ１０１内に誘起される壁電流１２３は図
中矢印で示すようＫ、真空チヤンバ１０１、及びフィン
ガコンタクタ１２１を介して基板１θ８、さら罠は真空
チャンバ１０１を介して流れる。

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。

■　まずビーム１０２を観測しない場合Ｋ、真空チャン
バ１０１に形成された開口１０７は基板１０８によシ閉
基されるので、真空チャンバ１０ノとしては従来のよう
に凹凸のある形状ではなく、滑らかな形状となる。よっ
てビーム１０２も安定した状態となシその寿命も延長さ
れ、それＫよって貯蔵電流を大きなものとすることがで
きる。それによってＳＯＲ光の強度を強くすることがで
きるので、ＳＯＲ光を利用したリングラフィ等を効率よ
く行なりことができる。

■　又その際、基板１０８は真空チャンバ１０１の内面
形状に６った形状となっているので、開口１０７を閉基
した状態では、真空チヤンバ１０１の長さ方向全てにつ
いて同一断面形状となシ、極めて滑らかな状態となシ、
上記■で述べた効果をよシ効果的なものとすることがで
きる。

■　さらＫ　７４ンガコンタクタ１２の設置により壁電
流は図中矢印で示すように１基板１０ｇに沿って流れる
こととな）、それＫよりても上記■の効果は確実なもの
となる。又、フィンガコンタクタ１２０の採用によシ、
基板１０８と開口１０７との寸法精度も緩和され、加工
が容易になるとともに、真空チャンバ１０１との間に確
実に接続状態を得ることができる。

尚、本発明は前記一実施例に限定されるものではなく、
例えば弾性部材の有無及び弾性部材の構成には種々のも
のが考えられるとともに、基板駆動機構についても同様
である。

［発明の効果コ 以上詳述したように、本発明による加速器のグロ７アイ
モニタによると、非観測時におけるビームを極めて安定
し喪状態とすることができ、それによって加速器に貯蔵
されるビーム電流を大きくし、さらにはＳＯＲ光の強度
を強くして、ＳＯＲＯＲ利金利用リングラフィ等を効率
のよいものとすることができる等その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は加速器のプロファイルモニタの断面図、第２図は非
観測時の加速器のプロファイルモニタの断面図、第３図
は第２図の■−■断面図、第４図及び第５図は従来例を
示す図で、第４図は加速器のプロファイルモニタの断面
図、第５図は第４図のＶ−Ｖ断面図である。 １０１・・・真空チャンバ　１０２・・・ビーム、１０
３・・・分岐チャンバ、１０６・・・観測窓、１０７・
・・開口、１０１１・・・基板、ＩＯ２・・・螢光板、
１１０・・・基板駆動機構。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦駕２図 箪 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性導電体よりなりその内部空間がビームの進路とな
   る真空チャンバと、この真空チャンバから分岐され観測
   窓を備えた分岐チャンバと、上記真空チャンバに形成さ
   れ真空チャンバ及び上記分岐チャンバを連通する開口と
   、上記真空チャンバと同じ材料からなりかつ真空チャン
   バの内面形状に沿った形状をなして上記開口を開閉する
   とともに蛍光板を備え、上記開口を開放した場合には上
   記螢光板を真空チャンバ内の所定位置に位置させてビー
   ムを螢光板に入射させその際発生する蛍光を上記開口を
   介して観測窓より出力させる基板と、この基板の開閉を
   なす駆動機構とを具備したことを特徴とする加速器のプ
   ロファイルモニタ。