JPH06124674A - Ｅｃｒ型イオン源 - Google Patents
Ｅｃｒ型イオン源Info
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- JPH06124674A JPH06124674A JP4297758A JP29775892A JPH06124674A JP H06124674 A JPH06124674 A JP H06124674A JP 4297758 A JP4297758 A JP 4297758A JP 29775892 A JP29775892 A JP 29775892A JP H06124674 A JPH06124674 A JP H06124674A
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 34
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 20
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ生成容器の開口部付近から引出し電
極系付近にかけての磁力線の分布をイオンビームの引出
し方向に平行に近づけることによって、プラズマ生成容
器内のプラズマ中のイオンの開口部付近での広がりおよ
び引出し電極系付近でのイオンビームの広がりを抑え
て、効率の良いイオンビームの引出しを行うことができ
るようにする。 【構成】 引出し電極系２０を構成する電極の内の最下
流側の電極である接地電極２２ａを磁性材料で作製して
いる。
極系付近にかけての磁力線の分布をイオンビームの引出
し方向に平行に近づけることによって、プラズマ生成容
器内のプラズマ中のイオンの開口部付近での広がりおよ
び引出し電極系付近でのイオンビームの広がりを抑え
て、効率の良いイオンビームの引出しを行うことができ
るようにする。 【構成】 引出し電極系２０を構成する電極の内の最下
流側の電極である接地電極２２ａを磁性材料で作製して
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子サイクロトロン
共鳴（ＥＣＲ）を利用するＥＣＲ型イオン源に関し、よ
り具体的には、それから引き出すイオンビームの広がり
を抑制する手段に関する。
共鳴（ＥＣＲ）を利用するＥＣＲ型イオン源に関し、よ
り具体的には、それから引き出すイオンビームの広がり
を抑制する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のＥＣＲ型イオン源の従来例を図
３に示す。このＥＣＲ型イオン源は、プラズマ１８を作
るための容器であるプラズマ生成容器２と、このプラズ
マ生成容器２内にイオンビーム２４の引出し方向に磁場
を発生させる磁気コイル１６と、プラズマ生成容器２の
開口部４の外側近傍に設けられていて電界の作用でプラ
ズマ生成容器２内のプラズマ１８からイオンビーム２４
を引き出す引出し電極系２０とを備えている。
３に示す。このＥＣＲ型イオン源は、プラズマ１８を作
るための容器であるプラズマ生成容器２と、このプラズ
マ生成容器２内にイオンビーム２４の引出し方向に磁場
を発生させる磁気コイル１６と、プラズマ生成容器２の
開口部４の外側近傍に設けられていて電界の作用でプラ
ズマ生成容器２内のプラズマ１８からイオンビーム２４
を引き出す引出し電極系２０とを備えている。
【０００３】プラズマ生成容器２内には、導波管６およ
びマイクロ波導入窓８を経由して、例えば２．４５ＧＨ
ｚのマイクロ波１０が導入される。また、ガス導入管１
２を経由して所望のイオン化したいガス１４が導入され
る。
びマイクロ波導入窓８を経由して、例えば２．４５ＧＨ
ｚのマイクロ波１０が導入される。また、ガス導入管１
２を経由して所望のイオン化したいガス１４が導入され
る。
【０００４】引出し電極系２０は、この例では抑制電源
２８によって負電位にされる抑制電極２１および接地電
位にされる接地電極２２から成る。これらの電極２１お
よび２２は、ステンレス鋼やカーボン等の非磁性材料で
作られている。プラズマ生成容器２には引出し電源２６
から正電圧が印加される。
２８によって負電位にされる抑制電極２１および接地電
位にされる接地電極２２から成る。これらの電極２１お
よび２２は、ステンレス鋼やカーボン等の非磁性材料で
作られている。プラズマ生成容器２には引出し電源２６
から正電圧が印加される。
【０００５】磁気コイル１６によってプラズマ生成容器
２内に所定強度（例えばマイクロ波１０が２．４５ＧＨ
ｚの場合は約８７５ガウス）の磁場を発生させると共
に、当該プラズマ生成容器２内にマイクロ波１０および
ガス１４を導入すると、マイクロ波放電および電子サイ
クロトロン共鳴によってガス１４が励起されてプラズマ
生成容器２内にプラズマ１８が作られる。そしてこのと
き、プラズマ生成容器２および引出し電極系２０に上記
のような電圧を印加しておくと、電界の作用によって、
このプラズマ１８中からイオンビーム２４が引き出され
る。負電位の抑制電極２１は、イオンビーム２４の引出
しの際に下流側から電子がプラズマ生成容器２の方へ逆
流するのを抑制する。
２内に所定強度（例えばマイクロ波１０が２．４５ＧＨ
ｚの場合は約８７５ガウス）の磁場を発生させると共
に、当該プラズマ生成容器２内にマイクロ波１０および
ガス１４を導入すると、マイクロ波放電および電子サイ
クロトロン共鳴によってガス１４が励起されてプラズマ
生成容器２内にプラズマ１８が作られる。そしてこのと
き、プラズマ生成容器２および引出し電極系２０に上記
のような電圧を印加しておくと、電界の作用によって、
このプラズマ１８中からイオンビーム２４が引き出され
る。負電位の抑制電極２１は、イオンビーム２４の引出
しの際に下流側から電子がプラズマ生成容器２の方へ逆
流するのを抑制する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のＥ
ＣＲ型イオン源においては、例えば図４に示すように、
プラズマ生成容器２内では磁気コイル１６による磁力線
１７がイオンビーム２４の引出し方向にほぼ平行になる
ように構成されているけれども、磁気コイル１６より少
し離れている領域では、より具体的にはプラズマ生成容
器２の開口部４付近より下流側においては、磁力線１７
はイオンビーム２４の引出し方向に対して直角方向に広
がった分布をしている。
ＣＲ型イオン源においては、例えば図４に示すように、
プラズマ生成容器２内では磁気コイル１６による磁力線
１７がイオンビーム２４の引出し方向にほぼ平行になる
ように構成されているけれども、磁気コイル１６より少
し離れている領域では、より具体的にはプラズマ生成容
器２の開口部４付近より下流側においては、磁力線１７
はイオンビーム２４の引出し方向に対して直角方向に広
がった分布をしている。
【０００７】そのため、プラズマ生成容器２内のプラズ
マ１８中のイオンが開口部４付近において磁力線１７に
沿って広がってしまい、かつ開口部４から引き出された
イオンビーム２４も引出し電極系２０付近において磁力
線１７に沿って広がってしまい、その結果、プラズマ１
８中のイオンやイオンビーム２４がプラズマ生成容器２
や引出し電極系２０等の構造物に衝突する割合が多くな
るため、効率の良いイオンビーム２４の引出しができな
いという問題がある。
マ１８中のイオンが開口部４付近において磁力線１７に
沿って広がってしまい、かつ開口部４から引き出された
イオンビーム２４も引出し電極系２０付近において磁力
線１７に沿って広がってしまい、その結果、プラズマ１
８中のイオンやイオンビーム２４がプラズマ生成容器２
や引出し電極系２０等の構造物に衝突する割合が多くな
るため、効率の良いイオンビーム２４の引出しができな
いという問題がある。
【０００８】そこでこの発明は、プラズマ生成容器の開
口部付近から引出し電極系付近にかけての磁力線の分布
をイオンビームの引出し方向に平行に近づけることによ
って、プラズマ生成容器内のプラズマ中のイオンの開口
部付近での広がりおよび引出し電極系付近でのイオンビ
ームの広がりを抑えて、効率の良いイオンビームの引出
しを行うことができるようにしたＥＣＲ型イオン源を提
供することを主たる目的とする。
口部付近から引出し電極系付近にかけての磁力線の分布
をイオンビームの引出し方向に平行に近づけることによ
って、プラズマ生成容器内のプラズマ中のイオンの開口
部付近での広がりおよび引出し電極系付近でのイオンビ
ームの広がりを抑えて、効率の良いイオンビームの引出
しを行うことができるようにしたＥＣＲ型イオン源を提
供することを主たる目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のＥＣＲ型イオン源は、前述したような引
出し電極系を構成する電極の内の少なくとも１枚を磁性
材料で作製していることを特徴とする。
め、この発明のＥＣＲ型イオン源は、前述したような引
出し電極系を構成する電極の内の少なくとも１枚を磁性
材料で作製していることを特徴とする。
【００１０】
【作用】引出し電極系を構成する電極の内の少なくとも
１枚を磁性材料で作製することにより、磁気コイルから
出た磁力線はこの磁性材料で作製した電極に引き込まれ
てその中を通るようになり、その結果、プラズマ生成容
器の開口部付近から引出し電極系付近にかけての磁力線
の分布は、イオンビームの引出し方向に平行に近づく。
その結果、プラズマ生成容器内のプラズマ中のイオンの
開口部付近での広がりおよび引出し電極系付近でのイオ
ンビームの広がりを抑えて、効率の良いイオンビームの
引出しを行うことができるようになる。
１枚を磁性材料で作製することにより、磁気コイルから
出た磁力線はこの磁性材料で作製した電極に引き込まれ
てその中を通るようになり、その結果、プラズマ生成容
器の開口部付近から引出し電極系付近にかけての磁力線
の分布は、イオンビームの引出し方向に平行に近づく。
その結果、プラズマ生成容器内のプラズマ中のイオンの
開口部付近での広がりおよび引出し電極系付近でのイオ
ンビームの広がりを抑えて、効率の良いイオンビームの
引出しを行うことができるようになる。
【００１１】
【実施例】図１は、この発明の一実施例に係るＥＣＲ型
イオン源を示す断面図である。図３の従来例と同一また
は相当する部分には同一符号を付し、以下においては当
該従来例との相違点を主に説明する。
イオン源を示す断面図である。図３の従来例と同一また
は相当する部分には同一符号を付し、以下においては当
該従来例との相違点を主に説明する。
【００１２】この実施例においては、前述したような引
出し電極系２０を構成する電極の内の最下流側の電極で
ある接地電極２２ａを磁性材料で作製している。より具
体的には、接地電極２２ａをこの実施例では鉄にニッケ
ルメッキを施したもので作製しているが、その他フェラ
イト系のステンレス等で作製しても良い。
出し電極系２０を構成する電極の内の最下流側の電極で
ある接地電極２２ａを磁性材料で作製している。より具
体的には、接地電極２２ａをこの実施例では鉄にニッケ
ルメッキを施したもので作製しているが、その他フェラ
イト系のステンレス等で作製しても良い。
【００１３】接地電極２２ａをこのように磁性材料で作
製することにより、図２に示すように、磁気コイル１６
から出た磁力線１７はこの接地電極２２ａに引き込まれ
てその中を通るようになり、その結果、プラズマ生成容
器２の開口部４付近から引出し電極系２０付近にかけて
の磁力線１７の分布は、イオンビーム２４の引出し方向
に平行に近づく。
製することにより、図２に示すように、磁気コイル１６
から出た磁力線１７はこの接地電極２２ａに引き込まれ
てその中を通るようになり、その結果、プラズマ生成容
器２の開口部４付近から引出し電極系２０付近にかけて
の磁力線１７の分布は、イオンビーム２４の引出し方向
に平行に近づく。
【００１４】その結果、プラズマ生成容器２内のプラズ
マ１８中のイオンの開口部４付近での広がりおよび開口
部４から引き出されたイオンビーム２４の引出し電極系
２０付近での広がりを抑えることができるので、プラズ
マ１８中のイオンやイオンビーム２４がプラズマ生成容
器２や引出し電極系２０等の構造物に衝突する割合が少
なくなり、効率の良いイオンビーム２４の引出しを行う
ことができるようになる。
マ１８中のイオンの開口部４付近での広がりおよび開口
部４から引き出されたイオンビーム２４の引出し電極系
２０付近での広がりを抑えることができるので、プラズ
マ１８中のイオンやイオンビーム２４がプラズマ生成容
器２や引出し電極系２０等の構造物に衝突する割合が少
なくなり、効率の良いイオンビーム２４の引出しを行う
ことができるようになる。
【００１５】しかも上記のようにすれば、接地電極２２
ａが磁気コイル１６の磁力線１７を整形する整形手段を
兼ねているので、別に整形手段を設ける必要がなく、従
って構造が簡単で小型になるという効果も得られる。
ａが磁気コイル１６の磁力線１７を整形する整形手段を
兼ねているので、別に整形手段を設ける必要がなく、従
って構造が簡単で小型になるという効果も得られる。
【００１６】なお、引出し電極系２０を構成する電極の
数は、上記例のような２枚に限られるものではなく、１
枚の場合もあれば３枚以上の場合もある。その場合、当
該引出し電極系を構成する最下流側の電極を磁性材料で
作製するのが、磁力線を最も下流側まで平行に引き込め
る観点から好ましいが、必ずそのようにしなければなら
ないものではなく、引出し電極系を構成する電極の内の
少なくとも１枚を磁性材料で作製すれば、磁力線の分布
をイオンビームの引出し方向に平行に近づける効果は得
られる。従って上記例で言えば、接地電極２２ａを磁性
材料で作製する代わりに、あるいは接地電極２２ａと共
に、抑制電極２１を磁性材料で作製しても良い。
数は、上記例のような２枚に限られるものではなく、１
枚の場合もあれば３枚以上の場合もある。その場合、当
該引出し電極系を構成する最下流側の電極を磁性材料で
作製するのが、磁力線を最も下流側まで平行に引き込め
る観点から好ましいが、必ずそのようにしなければなら
ないものではなく、引出し電極系を構成する電極の内の
少なくとも１枚を磁性材料で作製すれば、磁力線の分布
をイオンビームの引出し方向に平行に近づける効果は得
られる。従って上記例で言えば、接地電極２２ａを磁性
材料で作製する代わりに、あるいは接地電極２２ａと共
に、抑制電極２１を磁性材料で作製しても良い。
【００１７】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、引出し
電極系を構成する電極の内の少なくとも１枚を磁性材料
で作製しているので、磁気コイルから出た磁力線はこの
磁性材料で作製した電極に引き込まれてその中を通るよ
うになり、その結果、プラズマ生成容器の開口部付近か
ら引出し電極系付近にかけての磁力線の分布は、イオン
ビームの引出し方向に平行に近づく。その結果、プラズ
マ生成容器内のプラズマ中のイオンの開口部付近での広
がりおよび引出し電極系付近でのイオンビームの広がり
を抑えて、効率の良いイオンビームの引出しを行うこと
ができるようになる。
電極系を構成する電極の内の少なくとも１枚を磁性材料
で作製しているので、磁気コイルから出た磁力線はこの
磁性材料で作製した電極に引き込まれてその中を通るよ
うになり、その結果、プラズマ生成容器の開口部付近か
ら引出し電極系付近にかけての磁力線の分布は、イオン
ビームの引出し方向に平行に近づく。その結果、プラズ
マ生成容器内のプラズマ中のイオンの開口部付近での広
がりおよび引出し電極系付近でのイオンビームの広がり
を抑えて、効率の良いイオンビームの引出しを行うこと
ができるようになる。
【００１８】しかもこの発明では、磁性材料で作製した
電極が磁力線を整形する整形手段を兼ねているので、別
に整形手段を設ける必要がなく、従って構造が簡単で小
型になるという効果も得られる。
電極が磁力線を整形する整形手段を兼ねているので、別
に整形手段を設ける必要がなく、従って構造が簡単で小
型になるという効果も得られる。
【図１】この発明の一実施例に係るＥＣＲ型イオン源を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】図１のＥＣＲ型イオン源における磁力線分布の
概略を示す図である。
概略を示す図である。
【図３】従来のＥＣＲ型イオン源の一例を示す断面図で
ある。
ある。
【図４】図３のＥＣＲ型イオン源における磁力線分布の
概略を示す図である。
概略を示す図である。
２ プラズマ生成容器 ４ 開口部 ６ 導波管 １２ ガス導入管 １６ 磁気コイル １７ 磁力線 １８ プラズマ ２０ 引出し電極系 ２１ 抑制電極 ２２ａ 接地電極 ２４ イオンビーム
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマを作るための容器であってマイ
クロ波およびガスが導入されるプラズマ生成容器と、こ
のプラズマ生成容器内にイオンビーム引出し方向に磁場
を発生させる磁気コイルと、前記プラズマ生成容器の開
口部の外側近傍に設けられていて、１枚以上の電極から
成り電界の作用でプラズマ生成容器内のプラズマからイ
オンビームを引き出す引出し電極系とを備えるＥＣＲ型
イオン源において、前記引出し電極系を構成する電極の
内の少なくとも１枚を磁性材料で作製していることを特
徴とするＥＣＲ型イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4297758A JP2671733B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | Ｅｃｒ型イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4297758A JP2671733B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | Ｅｃｒ型イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124674A true JPH06124674A (ja) | 1994-05-06 |
| JP2671733B2 JP2671733B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=17850795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4297758A Expired - Fee Related JP2671733B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | Ｅｃｒ型イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671733B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010058930A3 (ko) * | 2008-11-20 | 2010-08-05 | 한국기초과학지원연구원 | 전자 맴돌이 공명 이온원 장치 및 그의 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996632A (ja) * | 1982-11-25 | 1984-06-04 | Nisshin Haiboruteeji Kk | マイクロ波イオン源 |
| JPS63170832A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | イオンビ−ム装置 |
| JPS63257166A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マイクロ波イオン源 |
-
1992
- 1992-10-09 JP JP4297758A patent/JP2671733B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996632A (ja) * | 1982-11-25 | 1984-06-04 | Nisshin Haiboruteeji Kk | マイクロ波イオン源 |
| JPS63170832A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | イオンビ−ム装置 |
| JPS63257166A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マイクロ波イオン源 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010058930A3 (ko) * | 2008-11-20 | 2010-08-05 | 한국기초과학지원연구원 | 전자 맴돌이 공명 이온원 장치 및 그의 제조방법 |
| US8461763B2 (en) | 2008-11-20 | 2013-06-11 | Korea Basic Science Institute | Electron cyclotron ion source and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2671733B2 (ja) | 1997-10-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |