JPH03147296A - イオン加速器 - Google Patents
イオン加速器Info
- Publication number
- JPH03147296A JPH03147296A JP28582589A JP28582589A JPH03147296A JP H03147296 A JPH03147296 A JP H03147296A JP 28582589 A JP28582589 A JP 28582589A JP 28582589 A JP28582589 A JP 28582589A JP H03147296 A JPH03147296 A JP H03147296A
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- ion
- accelerating
- tube
- high voltage
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- Pending
Links
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 46
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- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Particle Accelerators (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）
本発明はイオン注入装置とかイオンビームを用いた分析
装置等に用いられるイオン加速器に利用される。
装置等に用いられるイオン加速器に利用される。
（従来の技術）
ＭｅＶ級のエネルギーのイオンを用いた分析とかイオン
注入の装置におけるイオン加速には高電圧装置とイオン
加速管とよりなる直流高電圧型イオン加速器が用いられ
ている。この場合高電圧発生装置としてはコツククロフ
ト・ウオルトン型とかディスクトロン型高圧発生装置が
用いられ、高電圧発生装置とか加速管等はＳＦｅ等の絶
縁ガスのタンク内に設置されることが多い。
注入の装置におけるイオン加速には高電圧装置とイオン
加速管とよりなる直流高電圧型イオン加速器が用いられ
ている。この場合高電圧発生装置としてはコツククロフ
ト・ウオルトン型とかディスクトロン型高圧発生装置が
用いられ、高電圧発生装置とか加速管等はＳＦｅ等の絶
縁ガスのタンク内に設置されることが多い。
加速管はイオン通路となる真空の管で、管軸方向に並ん
だ加速電極を貫通した形になっており、全体が絶縁ガス
のタンク内に収納されている。高電圧発生装置も絶縁ガ
スタンクに収納され、これら両方の絶縁ガスタンクは第
４図に示すようにＬ字形酸は丁字形に結合されて全体と
して一つのタンクになっている。・第４図ＡのＬ字形の
構成はシングルエンド型のイオン加速装置で、第４図Ｂ
の丁字形はタンデム型のイオン加速装置である。タンデ
ム型は中央が高電圧で両端が接地電位に近（、加速管の
一端に導入された負極性イオンが加速管中央まで加速さ
れ、加速管中央の荷電変換部で正イオンに変換されて今
までと同方向に進行しながら更に加速゛されて、加速管
の他端から射出されるようにしたもので、同じ電圧でイ
オンが２回加速される利点と、イオン源側とイオン出射
側が低電圧部であるため取扱い上有利であると云う利点
がある。
だ加速電極を貫通した形になっており、全体が絶縁ガス
のタンク内に収納されている。高電圧発生装置も絶縁ガ
スタンクに収納され、これら両方の絶縁ガスタンクは第
４図に示すようにＬ字形酸は丁字形に結合されて全体と
して一つのタンクになっている。・第４図ＡのＬ字形の
構成はシングルエンド型のイオン加速装置で、第４図Ｂ
の丁字形はタンデム型のイオン加速装置である。タンデ
ム型は中央が高電圧で両端が接地電位に近（、加速管の
一端に導入された負極性イオンが加速管中央まで加速さ
れ、加速管中央の荷電変換部で正イオンに変換されて今
までと同方向に進行しながら更に加速゛されて、加速管
の他端から射出されるようにしたもので、同じ電圧でイ
オンが２回加速される利点と、イオン源側とイオン出射
側が低電圧部であるため取扱い上有利であると云う利点
がある。
しかし何れの型であっても、絶縁ガスタンクは加速管を
収納した部分から高電圧発生部が側方に突出した形にな
っているため、設置スペースを広くとらねばならない。
収納した部分から高電圧発生部が側方に突出した形にな
っているため、設置スペースを広くとらねばならない。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は直流電型加速器のコンパクトな構成を得て、イ
オン加速装置の設置スペースのスペース効率を向上させ
ようとするものである。
オン加速装置の設置スペースのスペース効率を向上させ
ようとするものである。
（課題を解決するための手段）
高電圧発生回路の昇圧トランスの一次巻線二次９１＞’
ｌを夫々イオン加速管の外側にイオン加速管と同軸状に
配置した。
ｌを夫々イオン加速管の外側にイオン加速管と同軸状に
配置した。
（作用）
イオン加速器に用いられる高電圧発生回路は昇圧トラン
スに高周波電力を印加し、昇圧された高周波をコツクク
ロフトウオルトン式その他の高電圧整流回路で整流して
直流高電圧を得るようになっている。高周波を用いる場
合昇圧トランスは空心でよいから、コイル中央に同軸状
にイオン加速管を置（ことができる。この配置によれば
、高電圧発生回路の主要部を占める昇圧トランスが加速
管の外周に同軸状に配置されるので、絶縁ガスタンクは
高電圧発生回路を収納するための突出部分を必要とせず
、−本の胴体でイオン加速装置の全体を収納することが
可能となり、突出部分がなくなるので、イオン加速器設
立の場合のスペース効率が良（なる。
スに高周波電力を印加し、昇圧された高周波をコツクク
ロフトウオルトン式その他の高電圧整流回路で整流して
直流高電圧を得るようになっている。高周波を用いる場
合昇圧トランスは空心でよいから、コイル中央に同軸状
にイオン加速管を置（ことができる。この配置によれば
、高電圧発生回路の主要部を占める昇圧トランスが加速
管の外周に同軸状に配置されるので、絶縁ガスタンクは
高電圧発生回路を収納するための突出部分を必要とせず
、−本の胴体でイオン加速装置の全体を収納することが
可能となり、突出部分がなくなるので、イオン加速器設
立の場合のスペース効率が良（なる。
（実施例）
第１図に本発明の−・実施例を示す。この実施例はタン
デム型のイオン加速装置である。図で１゜ｌｏはイオン
加速管で一直線に配置され、中間にイオンの電荷変換部
２が設けられている。イオン加速管は多数の加速電極３
，３・・・ ３°、・・・を貫通している絶縁性の管で
内側は真空に排気され、図で左端側がイオン源に接続さ
れ、右端側がイオンビーム利用部に接続される。４はイ
オン加速管１．１°を収納した絶縁ガスタンクで絶縁ガ
スが加圧充填されている。細球ガスタンク４内で、イオ
ン加速管１，１′の何れか、実施例では１の外側に高周
波昇圧トランスの複数の二次巻線５が加速管１と同軸状
に配置され、これらの二次巻線の外側に共通の一次巻線
６が加速管１の全長にわたって配置されている。７は各
二次巻１１１１５の内側に配置された高電圧整ｔ［回路
で、各高電圧整流回路の出力は相互に直列接続され、多
数の加速電極３に分圧接続されている。この構成でイオ
ン加速管１の図で右端は例えば最高電圧の７５０ Ｋ
Ｖとなり、この７５０ＫＶの電圧が右側のイオン加速管
１゛に設けられている多数の加速電極３゛に左から右へ
漸次低下するように分圧して印加されている。この構成
により、イオン加速管１の左端から入射せしめられた一
価の負イオンは全体で１゜５ Ｍ ｅ Ｖのエネルギー
を持つ一価の正イオンとなって加速管１゛の右端から出
射する。
デム型のイオン加速装置である。図で１゜ｌｏはイオン
加速管で一直線に配置され、中間にイオンの電荷変換部
２が設けられている。イオン加速管は多数の加速電極３
，３・・・ ３°、・・・を貫通している絶縁性の管で
内側は真空に排気され、図で左端側がイオン源に接続さ
れ、右端側がイオンビーム利用部に接続される。４はイ
オン加速管１．１°を収納した絶縁ガスタンクで絶縁ガ
スが加圧充填されている。細球ガスタンク４内で、イオ
ン加速管１，１′の何れか、実施例では１の外側に高周
波昇圧トランスの複数の二次巻線５が加速管１と同軸状
に配置され、これらの二次巻線の外側に共通の一次巻線
６が加速管１の全長にわたって配置されている。７は各
二次巻１１１１５の内側に配置された高電圧整ｔ［回路
で、各高電圧整流回路の出力は相互に直列接続され、多
数の加速電極３に分圧接続されている。この構成でイオ
ン加速管１の図で右端は例えば最高電圧の７５０ Ｋ
Ｖとなり、この７５０ＫＶの電圧が右側のイオン加速管
１゛に設けられている多数の加速電極３゛に左から右へ
漸次低下するように分圧して印加されている。この構成
により、イオン加速管１の左端から入射せしめられた一
価の負イオンは全体で１゜５ Ｍ ｅ Ｖのエネルギー
を持つ一価の正イオンとなって加速管１゛の右端から出
射する。
第２図は上述イオン加速装置の回路図で、−次巻線６．
二次巻線５には夫々並列にコンデンサＣが接続されて共
振型トランスを構成しており、１００ＫＨｚ以上の高周
波が用いられる。各二次巻線にはコツククロフト・ウオ
ルトン型高圧整流回路７が接続しである。
二次巻線５には夫々並列にコンデンサＣが接続されて共
振型トランスを構成しており、１００ＫＨｚ以上の高周
波が用いられる。各二次巻線にはコツククロフト・ウオ
ルトン型高圧整流回路７が接続しである。
第３図はイオン加速装置の一使用形態を示すもので、■
はイオン源部、Ｅがイオンビーム利用部で、■において
、Ａはイオン源、Ｂは質量分析部で、目的とする原子の
負イオンのみを選別し、イオン加速装置Ｑに入射させる
。イオンビーム利用部で、Ｂｏは質量分析部で、加速装
置Ｑから出射したイオンビームのうちイオン電荷変換部
から混入して来る不要イオンを除去し、目的元素の正イ
オンを分析部或はイオン注入部Ｅに置かれたターゲット
に入射させる。
はイオン源部、Ｅがイオンビーム利用部で、■において
、Ａはイオン源、Ｂは質量分析部で、目的とする原子の
負イオンのみを選別し、イオン加速装置Ｑに入射させる
。イオンビーム利用部で、Ｂｏは質量分析部で、加速装
置Ｑから出射したイオンビームのうちイオン電荷変換部
から混入して来る不要イオンを除去し、目的元素の正イ
オンを分析部或はイオン注入部Ｅに置かれたターゲット
に入射させる。
上述実施例の装置はタンデム型の装置であるが、本発明
はシングルエンド型の装置にでも適用できるものである
。
はシングルエンド型の装置にでも適用できるものである
。
（発明の効果）
本発明によればイオン加速管と高電圧発生装置とが同軸
状の構造°となるため突出部のない一本の用型絶縁ガス
タンク内に収納でき、装置設置の場合のスペース効率が
良くなる。
状の構造°となるため突出部のない一本の用型絶縁ガス
タンク内に収納でき、装置設置の場合のスペース効率が
良くなる。
第１図は本発明の一実施例装置の縦断側面図、第２図は
上記の回路図、第３図は上記の使用形態の一例の平面図
、第４図は従来例の斜視図である。 １．１°・・・イオン加速管、２・・・イオン電荷変換
部、３，３゛・・・加速電極、４・・・絶縁ガスタンク
、５・・・二次巻線、６・・・−次巻線、７・・・高圧
整流回路。
上記の回路図、第３図は上記の使用形態の一例の平面図
、第４図は従来例の斜視図である。 １．１°・・・イオン加速管、２・・・イオン電荷変換
部、３，３゛・・・加速電極、４・・・絶縁ガスタンク
、５・・・二次巻線、６・・・−次巻線、７・・・高圧
整流回路。
Claims (1)
- 高電圧発生回路の昇圧トランスの一次、二次の巻線を夫
々イオン加速管の外側にイオン加速管と同軸状に配置し
たことを特徴とするイオン加速器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28582589A JPH03147296A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | イオン加速器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28582589A JPH03147296A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | イオン加速器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03147296A true JPH03147296A (ja) | 1991-06-24 |
Family
ID=17696570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28582589A Pending JPH03147296A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | イオン加速器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03147296A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013545255A (ja) * | 2010-12-08 | 2013-12-19 | ジーティーエイティー・コーポレーション | 直流荷電粒子加速器、直流電圧を使用し荷電粒子を加速する方法、およびその使用のための高電圧電力供給装置 |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP28582589A patent/JPH03147296A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013545255A (ja) * | 2010-12-08 | 2013-12-19 | ジーティーエイティー・コーポレーション | 直流荷電粒子加速器、直流電圧を使用し荷電粒子を加速する方法、およびその使用のための高電圧電力供給装置 |
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