JPH0594794A - イオンソースグリツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｍｏの混入がなく、グリッドの寿命が長く、
使用中に二枚のグリッド間の絶縁が破れないイオンソー
スグリッドを提供する。 【構成】 材質にカーボンないしパイロリティックグラ
ファイトを用いて、グリッドの中心部の外枠の厚みより
薄い多数の小穴を開けた部分（メッシュ部）の内部にお
いてメッシュ部の厚みよりも厚くかつ外枠に連続して接
続している部分を設けるか、ないしはメッシュ部の近辺
ないし内部の位置において二枚のグリッドの間に絶縁体
３を挟むか、あるいはこの両者を図のように同時に行う
ことにより、二枚のグリッド間の絶縁破壊を防ぐ。 【構成】 Ｍｏの混入がなく、グリッドの寿命が長く、
二枚の電極間の絶縁が破れてないイオンソースグリッド
を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はイオンソースグリッドに
関する。

【０００２】

【従来の技術】カウフマン型のイオンソースは、フィラ
メントあるいはホロカソード等から熱電子を放出させ、
Ａｒ等のガス雰囲気中でその電子を電場・磁場中におい
て原子に衝突させることによりガス雰囲気中の原子をイ
オン化し、さらにそのイオン化したＡｒ⁺ 等に高電圧を
かけて加速させる、という構成になっている。ここでイ
オンソースで発生させたＡｒ⁺ などのイオンを電圧をか
けて収束・加速させるためには二枚のグリッドを必要と
する。これは二枚の電極間に独立に電圧がかけられるよ
うになっていて、イオン化室でイオン化されたＡｒイオ
ングリッドに開けられた多数の小穴の間を通って加速さ
れる。電極の多数の小穴を開ける箇所（メッシュ部）は
イオンの引き出し効率を上げるために薄くする必要があ
る。従来、グリッドの材料としてはモリブデンが主に用
いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】モリブデンで製作した
グリッドは、モリブデンのスパッタ率が高いためにイオ
ンを引き出す際に小穴の周囲がスパッタされ、作製した
膜にモリブデンが混入したり、グリッド二枚の小穴の位
置が早い時期にずれたり小穴が拡大したりしてビームの
偏向や拡がりが生じグリッドの寿命が短くなる、という
欠点があった。そこでモリブデンよりもスパッタ率の低
いカーボンないしパイロリティックグラファイトがグリ
ッドの材料として考えられた。だがカーボンないしパイ
ロリティックグラファイトはモリブデンよりも軟らか
く、またイオンソースはアンペアオーダーの大電流を流
しており運転中は高温になるため、カーボンないしパイ
ロリティックグラファイトをグリッドとして用いた場
合、大口径のグリッドの場合には薄い板厚のメッシュ部
がイオンソースの熱を受けて曲がり、二枚の電極が接触
して絶縁が破れてしまうという問題点があった。

【０００４】本発明の目的は、カーボンないしパイロリ
ティックグラファイトを材料とし、イオンソースの熱を
受けても絶縁の破れないイオンソースグリッドを提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、外枠の厚みよ
りも薄いメッシュ部の内部において、メッシュ部の厚み
よりも厚くかつ外枠内を連続して接続している部分が形
成されていることを特徴とするイオンソースグリッド、
およびメッシュ部の近傍ないし内部の位置において、二
枚のグリッドの間に絶縁体を挟んだことを特徴とするイ
オンソースグリッドである。

【０００６】

【作用】メッシュ部を分割し、メッシュ部よりも板の厚
くかつ外枠に連続して接続している部分を設けたことに
よってイオンソースからの熱を受けてもメッシュ部の湾
曲を小さく抑えることができる。あるいは二枚のグリッ
ドのメッシュ部の近辺ないし内部の位置に絶縁体を挟む
ことによってもメッシュ部の湾曲を押さえることが出来
る。したがってこの二方法のいずれかあるいは両者を用
いれば二枚の電極がイオン源からの熱を受けても接触す
ることはない。

【０００７】

【実施例】以下本発明について実施例により説明する。
図１が本発明のイオンソースグリッドの模式図である。
従来のモリブデン製のグリッドのようにメッシュ部分が
単に円形（図２）あるいは楕円形ではなく、図１のよう
にメッシュ部を６分割しメッシュ部よりも板厚が厚くメ
ッシュ部の外枠と連続して接続している部分を設けたこ
とによりイオン源からの熱を受けてもほとんど曲がらず
に絶縁を保つ事ができる。また、従来のモリブデン製イ
オンソースグリッドは碍子がグリッドの外縁部にしかな
かった（図２）が図１のようにメッシュ部近辺に碍子を
配することにより、さらに確実に絶縁破壊を防ぐことが
できる。

【０００８】なお、６分割の例を図１で示したが、図３
のように他の分割方法、あるいはメッシュ部内の碍子の
置き方を変えた場合でも同様に絶縁破壊を防ぐことがで
きる。

【０００９】また、この技術はイオンビームスパッタの
みならずイオンミリング、あるいはロケット等の加速推
進にも用いることができる。

【００１０】

【発明の効果】以上、実施例にて説明したように本発明
を用いれば従来のイオンソースグリッドに見られたよう
なモリブデンの混入のない長寿命でしかも絶縁破壊のな
いイオンソースグリッドが得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のイオンソースグリッドの例を示す図で
ある。

【図２】従来のイオンソースグリッドを示す図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ スクリーングリッド ２ アクセレレータグリッド ３ 絶縁碍子 ４ メッシュ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外枠と、その内部に形成され外枠の厚み
   よりも薄いメッシュ部を備えたイオンソースグリッドに
   おいて、メッシュ部にはその厚みよりも厚くかつ外枠内
   を連続して接続している部分が形成されていることを特
   徴とするイオンソースグリッド。
2. 【請求項２】 外枠と、その内部に形成され外枠の厚み
   よりも薄いメッシュ部を備えたイオンソースグリッドい
   おいて、メッシュ部ないしはその近傍の位置において、
   二枚のグリッドの間に絶縁体を挟んだことを特徴とする
   イオンソースグリッド。