JPH03184238A - 負イオン源 - 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） この発明は負イオン源に関する。

（従来の技術） 負イオン源たとえばプラズマスパッタ型負イオン源は、
第４図に示すような構成のものが従来より使用されてい
る。同図において、１は負イオンとして引出される元素
を供給するスパッタ・ターゲット、２はセシウム蒸気を
供給するセシウム・リザーバー、３はスパッタ・ターゲ
ット１をスパッタするプラズマを作るフィラメントであ
る。

４はこれらを収納する真空容器５とフィラメント３との
間を絶縁する絶縁物、６は発生したプラズマを閉じ込め
る磁場を構成する永久磁石、７はスパッタ・ターゲット
１と真空容器５との間を絶縁する絶縁物である。

８はスパッタ・ターゲット１を支持し、冷却を行なう冷
却軸、９は引出電極１０と真空容器５との間を絶縁する
絶縁リング、工１はプラズマとするアルゴン、キセノン
等の希ガスを真空容器５内に導入する導入口、１２は真
空ポンプに通ずる通路である。

導入口１１から真空容器５内に導入された希ガスは、フ
ィラメント３によりイオン化され、プラズマとなる。こ
のプラズマのうち、イオンは、スパッタ・ターゲット１
と真空容器５との間に印加された電場により加速され、
スパッタ・ターゲット１をスパッタする。

セシウム・リザーバー２で生成されたセシウム蒸気のう
ち、一部はイオン化し、プラズマ中に取り込まれ、他の
一部はスパッタ・ターゲット１の表面に付着する。

イオンによりスパッタされたスパッタ粒子には、スパッ
タ・ターゲットｌの表面に付着したセシウムより電子が
供給され、負イオンが生成する。この負イオンは、真空
容器５と引出電極１０との間に形成されている電場によ
り、引出口１３を通ってビームライン１４側に１図中の
矢印１５のように引出される。

引出口１３は、真空容器５内のガスが逃げにくいように
するために、その口径を小さく形成するのを普通として
いる。

ところでこのような構成の負イオン源において、真空容
器内をクリーニングした後、イオン源を動作させるため
には、内部を排気して高真空とする必要がある。

このために従来では、ビームライン１４側にある通路１
２に連なっている真空ポンプを稼働させて真空化を図っ
ていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしこのような手段による高真空化の作業は、引出口
１３の口径が小さいため、その真空コンダクタンスが小
さく、したがって真空化のための排気に長時間を要して
いた。

この発明は、内部にスパッタ・ターゲットなどを収納し
ている真空容器を、高真空化するにあたり、それに要す
る時間を短縮することを目的とする。

（課題を解決するための手段） この発明は、スパッタ・ターゲットなどを収納している
真空容器とビームラインとの間に、開閉自在の排気孔を
設けたことを特徴とする。

（作用） 排気孔は常時は閉塞されている。したがって真空容器内
で生成された負イオンは、引出口を経てビームライン側
に引出される６真空容器を真空排気するときに排気孔を
開放する。

排気はビームライン側にある通路に連なっている真空ポ
ンプによって行なわれる。このとき排気孔が開放されて
いるので、真空容器の真空コンダクタンスが大きくなり
、短時間のうちに真空排気される。

しかも真空容器のための専用の真空ポンプを必要とせず
、しかも開閉自在の排気孔を設けるだけの簡単な構成で
足りるようになる。

（実施例） この発明の実施例を第１図によって説明する。

なお第４図と同じ符号を付した部分は、同一または対応
する部分を示す。

この発明にしたがい、真空容器５とビームライン側４と
の間に開閉自在の排気孔１６を設ける。

第１図に示す例は、第２図の正面図から理解されるよう
に、排気孔１６が引出口１３を取りまくように複数形成
されである。

また外部から回転操作される閉塞用の回転板１７が真空
容器５に設置されている。回転板１７には貫通孔１８が
形成されである。

したがって第２図に示すように、排気孔１６に対して貫
通孔１８の位置がずれているときは、回転板１７の貫通
孔１８間の部分によって、排気孔１６は閉塞されるよう
になる。

また回転板１７を回転させて、第１図に示すように１貫
通孔１８と排気孔１６とを向かい合わすと、排気孔１６
は開放されるようになる。

したがって真空容器５内を真空排気するときは、前記の
ように排気孔１６を開放させる。すると通路１２に連な
る真空ポンプの稼働によって、真空容器５内は、引出口
１３からのみではなく、排気孔１６を介して、ビームラ
イン側からも排気される。

したがって真空容器５の真空コンダクタンスは大きくな
り、真空排気に要する時間は、引出口１３のみから行な
われる場合よりも、短縮されるようになる。イオン源を
動作させる場合は１回転板１７を回転させて排気孔１６
を閉塞すればよい。

第３図はゲートバルブを使用した他の例を示すもので、
真空容器５とビームライン１４とをゲートバルブ２０で
仕切っておく。ゲートバルブ２０には引出口１３を形成
しておく。

真空排気するときは、ゲートバルブ２０を操作棒２１に
よって引き上げる。すると真空容器５とビームライン１
４との間は開放されて排気孔１６となる。これによって
高速排気が可能となる。２２は操作棒２１の操作部分を
気密に維持するベローズである。

その他のこの種の構成としては、カメラ用の絞り機構が
利用できる。これはその開口部分の開放。

閉塞が自在であるからである。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明によれば、負イオンを発生
する真空容器の真空排気を、ビームライン側からの排気
によって、短時間で実行することができ、しかもそのた
めの構成として、開閉自在の排気孔を設置するだけでよ
いため、簡単な構成で足りるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による。断面図、第２図は第
１図の正面図、第３図は他の例を示す部分断面図、第４
図は従来例の断面図である。 ５・・・真空容器、１２・・・真空ポンプに至る通路、
１３・・・引出口、１４・・・ビームライン、１６・・
・排気孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内部で負イオンを生成する真空容器と、前記真空容器内
   で発生した負イオンが、引出口を介して引出されるビー
   ムラインとを備えてなる負イオン源において、 前記真空容器とビームラインとの間に、開閉自在の排気
   孔を設け、常時は閉塞されている前記排気孔を、前記ビ
   ームライン側に設けた真空ポンプによって前記真空容器
   内を真空排気する際に開放するようにした 負イオン源。