JPH10223151A - Coaxial-type current lead-in terminal - Google Patents

Coaxial-type current lead-in terminal

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JPH10223151A
JPH10223151A JP9059754A JP5975497A JPH10223151A JP H10223151 A JPH10223151 A JP H10223151A JP 9059754 A JP9059754 A JP 9059754A JP 5975497 A JP5975497 A JP 5975497A JP H10223151 A JPH10223151 A JP H10223151A
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current
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conductor
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Masahiro Tanii
正博 谷井
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Nissin High Voltage Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coaxial-type current lead-in terminal, which does not cause vacuum leak at the time of replacement of filament and does not require dismantling the entire ion source. SOLUTION: A terminal 35 to connect one end of a filament is coupled with a coaxial conductor pipe 32, and a coolant lead-in hole to serve also as electric terminal 42 is provided for supplying both the current and the cooling water to the conductor pipe 32, so that an outer current terminal 30 is formed. A terminal 58 to connect the other end of the filament is coupled with another conductor pipe 55, and from a coolant lead-in hole to serve also as electric terminal 51 both the current and cooling water are supplied to the conductor pipe 55, so that an inner current terminal 50 is formed. The two current terminals 30 and 50 are insulated electrically and arranged coaxially, and an insulating spacer 60 is mounted on the conductor pipe 55, and the spacer 60, a conductor block 53, and a third conductor pipe 33 are coupled together by fixing members 61 and 62.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、イオン源のイオ
ン生成部のチャンバ内に収納して熱電子を放出するよう
なフィラメントを接続する、内側及び外側の2つの冷却
水導入口兼電気端子を同軸状に挿入し、2つの冷却水導
入口兼電気端子を絶縁スペーサを介して連結するように
した同軸形電流導入端子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to two cooling water inlet ports and an electric terminal which are connected to a filament which is housed in a chamber of an ion generator of an ion source and emits thermoelectrons. The present invention relates to a coaxial current introduction terminal which is coaxially inserted and connects two cooling water introduction ports and electric terminals via an insulating spacer.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオン源のイオン生成部のチャンバ内に
フィラメントを配置させ、このフィラメントの両端に冷
却水導入口兼電気端子を接続して、フィラメントを加熱
し、フィラメントから熱電子を放出させ、この熱電子を
チャンバに配設した多極磁界によってチャンバ内に閉じ
込めることにより、熱電子によりチャンバ内のガスから
イオン化を行って、イオン引き出し電極によって負のイ
オンを取り出すイオン源が知られている。この場合に、
冷却水導入口兼電気端子に冷却水を流通させ、フィラメ
ントを接続する端子の冷却を行っている。
2. Description of the Related Art A filament is disposed in a chamber of an ion generating section of an ion source, a cooling water inlet and an electric terminal are connected to both ends of the filament, and the filament is heated to emit thermoelectrons from the filament. There is known an ion source in which the thermoelectrons are confined in the chamber by a multipolar magnetic field disposed in the chamber, thereby ionizing the gas in the chamber by the thermoelectrons and extracting negative ions by an ion extraction electrode. In this case,
Cooling water is circulated through the cooling water inlet and the electric terminal to cool the terminal connecting the filament.

【0003】このような冷却水導入口兼電気端子として
は、フィラメントの両端に個別に端子を接続するため
に、図8に示すように、フランジ2に所定の間隔をもっ
て、第1冷却水導入口兼電気端子1Aと第2冷却水導入
口兼電気端子1Bを取り付け、第1冷却水導入口兼電気
端子1Aと第2冷却水導入口兼電気端子1Bの各端子部
1a,1bをフィラメント3に接続している。また、第
1冷却水導入口兼電気端子1Aと第2冷却水導入口兼電
気端子1Bの過熱を防止するために、この第1冷却水導
入口兼電気端子1Aと第2冷却水導入口兼電気端子1B
内に冷却水を循環するようにしている。
As shown in FIG. 8, the cooling water inlet / electric terminal is provided at a predetermined interval on the flange 2 so that terminals are individually connected to both ends of the filament. The electric terminal 1A and the second cooling water inlet / electric terminal 1B are attached, and the terminal portions 1a and 1b of the first cooling water inlet / electric terminal 1A and the second cooling water inlet / electric terminal 1B are attached to the filament 3. Connected. Further, in order to prevent overheating of the first cooling water inlet / electric terminal 1A and the second cooling water inlet / electric terminal 1B, the first cooling water inlet / electric terminal 1A and the second cooling water inlet are combined. Electric terminal 1B
Cooling water is circulated inside.

【0004】この第1冷却水導入口兼電気端子1Aと第
2冷却水導入口兼電気端子1Bを使用する場合に、フィ
ラメント3をチャンバに取り付けるには、図9に示すよ
うに、長楕円形状の取り付け穴4を加工しなければなら
ない。この長楕円形状の取り付け穴4の加工が面倒であ
り、また、取付け穴の占める大きさが増大するためチャ
ンバに取り付けるフィラメント3の個数も限定されがち
である。
In the case where the first cooling water inlet / electric terminal 1A and the second cooling water inlet / electric terminal 1B are used, the filament 3 is attached to the chamber as shown in FIG. Mounting hole 4 must be machined. Processing of the oblong mounting hole 4 is troublesome, and the number of the filaments 3 to be mounted on the chamber tends to be limited because the size of the mounting hole increases.

【0005】そこで、第1冷却水導入口兼電気端子1A
と第2冷却水導入口兼電気端子1Bを同軸形に構成し
て、フィラメントのチャンバへの取り付け穴の加工の容
易化と、フィラメントのチャンバへの取り付け個数の増
加を期すようにしている同軸形電流導入端子が提案され
ている。図10は、従来の同軸形電流導入端子の構成を
示す断面図である。図10において、図示しないフィラ
メントの一端に外側端子部11aを接続するようにして
おり、この外側端子部11aは導体管による外側電流端
子部11Aの下端と一体的に形成されている。外側電流
端子部11Aの上端には、フランジ11bが外側電流端
子部11Aと一体的に形成されている。
Therefore, the first cooling water inlet and electric terminal 1A
And the second cooling water inlet / electric terminal 1B are formed coaxially so as to facilitate the processing of a hole for mounting the filament to the chamber and to increase the number of filaments mounted to the chamber. Current introduction terminals have been proposed. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional coaxial current introduction terminal. In FIG. 10, an outer terminal 11a is connected to one end of a filament (not shown), and the outer terminal 11a is formed integrally with a lower end of the outer current terminal 11A formed by a conductor tube. A flange 11b is formed integrally with the outer current terminal 11A at the upper end of the outer current terminal 11A.

【0006】外側電流端子部11Aは、冷却水供給管1
2内に挿入されている。冷却水供給管12の上端には、
給水口12aが連結されている。冷却水供給管12の下
端は排水管13の下端に連結されている。排水管13の
上端は、排水口13aに連結されている。冷却水供給管
12と排水管13の間には、仕切り管14が配置されて
おり、給水口12aから冷却水供給管12に給水された
冷却水は排水管13の排出口13aに流出する構成とし
ている。この冷却水供給管12と排水管13は同軸状に
なっており、したがって、冷却水供給管12と排水管1
3および外側電流端子部11Aも同軸状に形成されてい
る。
The outer current terminal 11A is connected to the cooling water supply pipe 1
2 has been inserted. At the upper end of the cooling water supply pipe 12,
The water supply port 12a is connected. The lower end of the cooling water supply pipe 12 is connected to the lower end of the drain pipe 13. The upper end of the drain pipe 13 is connected to the drain 13a. A partition pipe 14 is disposed between the cooling water supply pipe 12 and the drain pipe 13, and the cooling water supplied to the cooling water supply pipe 12 from the water supply port 12 a flows out to the discharge port 13 a of the drain pipe 13. And The cooling water supply pipe 12 and the drain pipe 13 are coaxial, so that the cooling water supply pipe 12 and the drain pipe 1
3 and the outer current terminal portion 11A are also formed coaxially.

【0007】排水管13は、外側端子部11aの部位か
ら排水口13a近傍の部位まで絶縁管15内に挿入され
ている。この絶縁管15と外側端子部11aはOリング
によるシール材16aでシールされている。絶縁管15
の排水口13a近傍の部位は袋ナット状にしたフランジ
15aを有し、このフランジ15aは固定部材17に螺
着されている。固定部材17は、仕切り管14と絶縁管
15の上端を固定している。固定部材17と絶縁管15
の上端部も、シール材16bによりシールされている。
同様にして、固定部材17と仕切り管14の上端間もシ
ール材16cによりシールされている。
[0007] The drain pipe 13 is inserted into the insulating pipe 15 from the portion of the outer terminal portion 11a to a portion near the drain port 13a. The insulating tube 15 and the outer terminal portion 11a are sealed by an O-ring sealing material 16a. Insulation tube 15
A portion near the drain port 13a has a cap nut-shaped flange 15a, which is screwed to the fixing member 17. The fixing member 17 fixes the upper ends of the partition pipe 14 and the insulating pipe 15. Fixing member 17 and insulating tube 15
Is also sealed by the sealing material 16b.
Similarly, the space between the fixing member 17 and the upper end of the partition pipe 14 is also sealed by the sealing material 16c.

【0008】さらに、冷却水供給管12の上端は外側電
流端子部11Aのフランジ11bに固定部材18で固定
されている。固定部材18とフランジ11b間もシール
材16dによりシールされている。これらのシール材1
6a〜16dは、外側電流端子部11Aにおける絶縁管
15の固定部材17,18の部分の真空を保持するため
のものである。
Further, an upper end of the cooling water supply pipe 12 is fixed to a flange 11b of the outer current terminal portion 11A by a fixing member 18. The space between the fixing member 18 and the flange 11b is also sealed by the sealing material 16d. These sealing materials 1
Reference numerals 6a to 16d are for holding a vacuum at the fixing members 17, 18 of the insulating tube 15 in the outer current terminal portion 11A.

【0009】次に、内側電流端子部44の構成について
説明する。内側電流端子部44の導体ブロック19は有
底円筒状をなし、その底部の中心部には、挿通孔が形成
され、また円筒部の端部には、フランジ19aを有して
いる。フランジ19aの基部には、フランジ19aと一
体的に、導体ブロック19と同径の導体管20が形成さ
れている。導体管20の下端は、端子部21に連結され
ている。端子部21はフィラメントの他端に接続するた
めのものである。このようにすることにより、内側電流
端子部44の導体ブロック19は、フランジ19a、導
体管20、端子部21を介してフィラメントの他端と導
通していることになる。また、フランジ19aには、導
体管20と同軸状をなすように、導体管20の外周面に
絶縁管22が連結されている。内側電流端子部44の導
体ブロック19を外側電流端子部11Aに組み込んだ後
には、絶縁管22を介して導体管20と外側電流端子部
11Aとが電気的に絶縁される。
Next, the configuration of the inner current terminal section 44 will be described. The conductor block 19 of the inner current terminal portion 44 has a bottomed cylindrical shape, an insertion hole is formed at the center of the bottom, and a flange 19a is provided at an end of the cylindrical portion. At the base of the flange 19a, a conductor tube 20 having the same diameter as the conductor block 19 is formed integrally with the flange 19a. The lower end of the conductor tube 20 is connected to the terminal 21. The terminal portion 21 is for connecting to the other end of the filament. Thus, the conductor block 19 of the inner current terminal portion 44 is electrically connected to the other end of the filament via the flange 19a, the conductor tube 20, and the terminal portion 21. An insulating tube 22 is connected to the outer peripheral surface of the conductor tube 20 so as to be coaxial with the conductor tube 20 to the flange 19a. After the conductor block 19 of the inner current terminal 44 is assembled into the outer current terminal 11A, the conductor tube 20 and the outer current terminal 11A are electrically insulated via the insulating tube 22.

【0010】内側電流端子部44の導体ブロック19の
前記挿通孔を通して、導体管23が導体管20の軸心部
に挿入されている。すなわち、導体管23は導体管20
と同軸状になっている。導体管23は導体ブロック19
の前記挿通孔と接触して、この導体ブロック19と同電
位になっている。導体管23は、導体管20内に冷却水
を給水させるためのものであり、図10の上端側は、給
水口23aになっている。給水口23aから給水された
冷却水は、導体管23を流通し、さらに、導体管23か
ら導体管20内に流通し、導体管20の上端側に設けた
排水口20aから排水されるようになっている。
The conductor tube 23 is inserted into the axial center portion of the conductor tube 20 through the insertion hole of the conductor block 19 of the inner current terminal portion 44. That is, the conductor tube 23 is
And coaxial. The conductor tube 23 is a conductor block 19
And has the same potential as the conductor block 19. The conductor pipe 23 is for supplying cooling water to the inside of the conductor pipe 20, and the upper end side in FIG. 10 is a water supply port 23a. The cooling water supplied from the water supply port 23a flows through the conductor pipe 23, further flows from the conductor pipe 23 into the conductor pipe 20, and is drained from the drain port 20a provided on the upper end side of the conductor pipe 20. Has become.

【0011】この内側電流端子部44を外側電流端子部
11A内に同軸状に組み込む際には、内側電流端子部4
4の絶縁管22を外側電流端子部11A内に挿入し、絶
縁管22により、外側電流端子部11Aと内側電流端子
部の導体ブロック19とが電気的に絶縁された状態で外
側電流端子部11Aと内側電流端子部44とが同軸状に
組み込まれる。この状態で、外側電流端子部11Aのフ
ランジ11bと導体ブロック19のフランジ19aとの
間に絶縁スペーサ24を介在させて、この絶縁スペーサ
24とフランジ11b、絶縁スペーサ24とフランジ1
9aとの間にそれぞれシール材16e,16fを配置し
てシールする構成になっている。さらに、フランジ19
aとフランジ11bとを固定部材25で固定し、固定部
材25の外周面とフランジ11bの外周面とを袋ナット
による絶縁押さえ26で螺着し、絶縁押さえ26の端部
をフランジ19aに当接して、外側電流端子部11Aに
第2電流端子44を固定する。このようにして、内側電
流端子部と外側電流端子部との同軸形電流導入端子を構
成している。
When the inner current terminal portion 44 is coaxially incorporated into the outer current terminal portion 11A, the inner current terminal portion 4
4 is inserted into the outer current terminal portion 11A, and the outer current terminal portion 11A and the conductor block 19 of the inner current terminal portion are electrically insulated by the insulating tube 22 from the outer current terminal portion 11A. And the inner current terminal 44 are coaxially assembled. In this state, an insulating spacer 24 is interposed between the flange 11b of the outer current terminal portion 11A and the flange 19a of the conductor block 19, and the insulating spacer 24 and the flange 11b, and the insulating spacer 24 and the flange 1
9a, sealing materials 16e and 16f are arranged to seal each other. Further, the flange 19
a and the flange 11b are fixed with the fixing member 25, and the outer peripheral surface of the fixing member 25 and the outer peripheral surface of the flange 11b are screwed together with the insulating retainer 26 using the cap nut, and the end of the insulating retainer 26 is brought into contact with the flange 19a. Then, the second current terminal 44 is fixed to the outer current terminal portion 11A. In this way, a coaxial current introduction terminal composed of the inner current terminal and the outer current terminal is formed.

【0012】フィラメントへの通電時には、内側電流端
子部44の導体ブロック19のフランジ19a−導体管
20−端子部21−フィラメント−外側電流端子部の端
子部11a−フランジ11bに至る通電経路で電流が流
れて、フィラメントに通電される。このとき、外側電流
端子部11Aの冷却は、給水口12aから冷却水供給管
12−排水管13−排水口13aの流水経路で冷却水が
流通し、外側電流端子部11Aの冷却を行う。また、内
側電流端子部44の冷却は、給水口23aから導体管2
3−導体管23と導体管20との間の空間部−排水口2
0aの流水経路で冷却水が流通して、内側電流端子部4
4の冷却を行う。
At the time of energizing the filament, an electric current flows through an energizing path from the flange 19a of the conductor block 19 of the inner current terminal portion 44, the conductor tube 20, the terminal portion 21, the filament, the terminal portion 11a of the outer current terminal portion, and the flange 11b. Flow and the filament is energized. At this time, the cooling of the outer current terminal portion 11A is performed by flowing cooling water from the water supply port 12a through the flow path of the cooling water supply pipe 12, the drain pipe 13, and the drain port 13a to cool the outer current terminal section 11A. The inner current terminal portion 44 is cooled by the water supply port 23a through the conductor tube 2.
3-Space between conductor tube 23 and conductor tube 20-drain port 2
The cooling water flows in the flowing water path of the inner current terminal portion 4a.
4 is cooled.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来の同軸形電流導入
端子は、以上のように構成されているので、複数個所に
シール材16a〜16fを配置してこれによりシールす
るようにしているから、シール材16a〜16fの経時
劣化や、破損により、シール個所から真空リークを起こ
す可能性がある。また、同軸形電流導入端子の組み立て
方が適当でない場合にも、真空リークの発生の可能性が
ある。このような原因により真空リークが発生すると、
同軸形電流導入端子の使用ができなくなるという問題が
あった。
Since the conventional coaxial type current introduction terminal is constructed as described above, the seal members 16a to 16f are arranged at a plurality of locations to seal them. There is a possibility that a vacuum leak may occur from the seal portion due to deterioration with time or breakage of the seal materials 16a to 16f. Also, when the method of assembling the coaxial current introduction terminal is not appropriate, there is a possibility that a vacuum leak occurs. If a vacuum leak occurs due to such a cause,
There is a problem that the coaxial current introduction terminal cannot be used.

【0014】この発明は、上記従来技術の問題点を解消
するためになされたもので、電流導入端子自体の組み立
ての簡略化と真空リークの発生を無くすることができ、
チャンバ側での取り付け穴の加工も簡単にでき、チャン
バ内でのフィラメントの取り付け個数を増すことがで
き、しかも、イオン源の解体を行うことなく、イオン源
全体の真空リークなしでフィラメントの交換が可能とな
る同軸形電流導入端子を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and can simplify the assembly of the current introduction terminal itself and eliminate the occurrence of vacuum leak.
The mounting holes on the chamber side can be easily machined, the number of filaments installed in the chamber can be increased, and the filament can be replaced without dismantling the ion source and without vacuum leakage of the entire ion source. It is an object of the present invention to provide a coaxial type current introduction terminal that can be used.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、この発明の同軸形電流導入端子は、イオン源のイオ
ン生成部のチャンバ内に収納されるフィラメントと、前
記フィラメントの一端に接続されて電流の経路を形成す
るとともに、内部に冷却水を循環させる外側電流端子部
と、前記外側電流端子部と電気的に絶縁され、前記フィ
ラメントの他端に接続されて電流の経路を形成するとと
もに、内部に冷却水を循環させる内側電流端子部と、同
軸状に挿入された外側電流端子部と内側電流端子部とを
電気的に絶縁する絶縁スペーサと、外側電流端子部と内
側電流端子部とを前記絶縁スペーサを介して連結する固
定部材と、を備えるものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a coaxial current introducing terminal according to the present invention is connected to a filament housed in a chamber of an ion generator of an ion source and one end of the filament. And forming an electric current path, and an outer current terminal portion for circulating cooling water therein, electrically insulated from the outer current terminal portion and connected to the other end of the filament to form a current path. An inner current terminal portion for circulating cooling water therein, an insulating spacer for electrically insulating the outer current terminal portion and the inner current terminal portion inserted coaxially, an outer current terminal portion and an inner current terminal portion. And a fixing member for connecting the above via the insulating spacer.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に、この発明の同軸形電流導入
端子の一実施例の形態について図面に基づき説明する。
図1は、この一実施例の形態の構成を示す断面図であ
る。図中の30は、全体形状が管状に形成された第1端
子部である。外側電流端子部30は、同軸形電流導入端
子のうちの外側の第1冷却水導入口兼電気端子となるも
のである。外側電流端子部30の一番径小の内径部は絶
縁管31であり、この絶縁管31は後述する内側の第2
冷却水導入口兼電気端子の導体管と電気的に絶縁するた
めのものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of a coaxial current introducing terminal according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of the embodiment. Reference numeral 30 in the figure denotes a first terminal portion having an overall shape formed in a tubular shape. The outer current terminal portion 30 serves as an outer first cooling water inlet and electric terminal of the coaxial current introducing terminals. The inner diameter portion of the outer current terminal portion 30 having the smallest diameter is an insulating tube 31.
This is to electrically insulate the conductor tube of the cooling water inlet and electric terminal.

【0017】絶縁管31は金属製の導体管32内に同軸
状に挿入されている。導体管32は、絶縁管31より若
干短く形成されている。したがって、絶縁管31は導体
管32の両端から突出している。導体管32の外周面の
上端から中央部に亘って肉厚の金属製の導体管33が被
着されている。導体管32の外周面の下端近傍には、金
属製の導体管34が連結されている。導体管34の下端
の肉厚を薄くしてその外周面にねじ溝を刻設して金属製
の端子部35の内周面に螺着されている。端子部35
は、図示されていないフィラメンとの一端に接続するた
めのもである。導体管34の上端近傍の外周面は、導電
性の連結部材36で金属性の導体管37に連結されてい
る。導体管37は前記導体管32のほぼ中央部に位置し
ている。導体管33の上端近傍は肉厚を薄くした段部を
有しており、この段部と前記導体管37の上端近傍とは
導電性の連結部材38で連結されている。
The insulating tube 31 is coaxially inserted into a conductor tube 32 made of metal. The conductor tube 32 is formed slightly shorter than the insulating tube 31. Therefore, the insulating tube 31 protrudes from both ends of the conductor tube 32. A thick metal conductor tube 33 is attached from the upper end of the outer peripheral surface of the conductor tube 32 to the center. In the vicinity of the lower end of the outer peripheral surface of the conductor tube 32, a metal conductor tube 34 is connected. The thickness of the lower end of the conductor tube 34 is reduced, and a thread groove is formed on the outer peripheral surface thereof, and is screwed to the inner peripheral surface of the metal terminal portion 35. Terminal 35
Is for connecting to one end of the filament which is not shown. The outer peripheral surface near the upper end of the conductive tube 34 is connected to a metallic conductive tube 37 by a conductive connecting member 36. The conductor tube 37 is located substantially at the center of the conductor tube 32. The vicinity of the upper end of the conductor tube 33 has a step portion having a reduced thickness, and the step portion and the vicinity of the upper end of the conductor tube 37 are connected by a conductive connecting member 38.

【0018】このようにして、第1端子部30は、導体
管33が連結部材38、導体管37、連結部材36、導
体管34、端子部35と共に全体的には管状になってい
る。導体管33の内面のほぼ中央部には、3段に亘って
肉厚を薄くし、その中段部部には、仕切り管39が当接
されている。仕切り管39は、仕切り管39と導体管3
2との間に冷却水を導入するための冷却水路40を形成
すると共に、仕切り管39と導体管33と37との間の
排水路41を形成するためのものである。
As described above, the first terminal portion 30 is formed in a tubular shape as a whole with the conductor tube 33 together with the connection member 38, the conductor tube 37, the connection member 36, the conductor tube 34, and the terminal portion 35. The thickness of the conductor tube 33 is reduced in three steps substantially at the center of the inner surface thereof, and a partition tube 39 is in contact with the middle portion thereof. The partition tube 39 includes the partition tube 39 and the conductor tube 3.
2 to form a cooling water passage 40 for introducing cooling water and a drain passage 41 between the partition pipe 39 and the conductor pipes 33 and 37.

【0019】導体管33の肉厚部分の上端近傍には、冷
却水導入口兼電気端子42が連結されている。冷却水導
入口兼電気端子42は、冷却水を外側電流端子部30に
導入するとともに、電源(図示せず)に接続して電流を
外側電流端子部30からフィラメントに供給するための
ものである。導体管33の肉厚部分において、前記冷却
水導入口兼電気端子42とは軸線上の位置をずらせて冷
却水導入口兼電気端子43が連結されている。また、冷
却水導入口兼電気端子42から給水された冷却水は、冷
却水路40と排水路41を通して冷却水導入口兼電気端
子43から排水されるようになっている。
In the vicinity of the upper end of the thick portion of the conductor tube 33, a cooling water inlet / electric terminal 42 is connected. The cooling water inlet / electric terminal 42 is for introducing cooling water to the outer current terminal portion 30 and for connecting a power source (not shown) to supply current from the outer current terminal portion 30 to the filament. . In the thick portion of the conductor tube 33, the cooling water inlet / electric terminal 43 is connected to the cooling water inlet / electric terminal 42 at a position shifted from the axial line. Further, the cooling water supplied from the cooling water inlet / electric terminal 42 is drained from the cooling water inlet / electric terminal 43 through the cooling water passage 40 and the drain passage 41.

【0020】次に、内側電流端子部50の部分の構成に
ついて説明する。内側電流端子部50は、図2の分解図
からも明らかなように、前記外側電流端子部30とは別
構造になっており、この外側電流端子部30とは別体で
組み立てられるようになっている。この内側電流端子部
50は、同軸形電流導入端子のうちの内側の第2冷却水
導入口兼電気端子となるものである。この内側電流端子
部50の冷却水導入口兼電気端子51と52周辺部分は
図3の側面図と図4の一部を切り欠いて断面して示す拡
大側面図で示されている。これらの図1〜図4におい
て、冷却水導入口兼電気端子51は電源に接続され、か
つ冷却水を内側の第2冷却水導入口兼電気端子に給水す
る給水口を兼ねている。冷却水導入口兼電気端子51は
「L」字型に折り曲げられており、その垂直部分は、肉
厚の有底筒状の導体ブロック53の底部の中心部分に形
成された挿通孔内に差し込んで連結されている。したが
って、冷却水導入口兼電気端子51と金属製の導体ブロ
ック53は電気的に導通状態になっている。
Next, the configuration of the inner current terminal portion 50 will be described. As is clear from the exploded view of FIG. 2, the inner current terminal 50 has a structure different from that of the outer current terminal 30, and can be assembled separately from the outer current terminal 30. ing. The inner current terminal 50 serves as an inner second cooling water inlet and electric terminal of the coaxial current introducing terminal. A portion around the cooling water inlet / electrical terminals 51 and 52 of the inner current terminal portion 50 is shown in a side view in FIG. 3 and an enlarged side view in which a part of FIG. In FIGS. 1 to 4, the cooling water inlet / electric terminal 51 is connected to a power supply, and also serves as a water inlet for supplying cooling water to the inner second cooling water inlet / electric terminal. The cooling water inlet / electric terminal 51 is bent in an “L” shape, and its vertical portion is inserted into an insertion hole formed at the center of the bottom of the thick bottomed tubular conductor block 53. Are connected by Therefore, the cooling water inlet / electric terminal 51 and the metal conductive block 53 are in an electrically conductive state.

【0021】導体ブロック53内において、金属製の導
体管54の上端が冷却水導入口兼電気端子51と連結さ
れている。導体管54の下端は、導体ブロック53を貫
通している。導体ブロック53の開口端縁近傍の内径は
若干径大に形成されており、この径大の内周面には、金
属製の導体管55の上端が連結されている。導体ブロッ
ク53の径大の外周面側には、フランジ53aが一体的
に形成されている。導体管55の下端が導体ブロック5
3から抜けて、導体管54よりも長くのびている。した
がって、導体管55内に導体管54が同軸状に挿入され
ている状態になっている。導体管55の下端は導体ブロ
ック57に連結されている。導体ブロック57の他端の
軸心部分には、ねじ溝が刻設されている。このねじ溝に
端子部58が螺合されている。端子部58はフィラメン
トの他端に接続するためのものである。
In the conductor block 53, the upper end of the metal conductor tube 54 is connected to the cooling water inlet / electric terminal 51. The lower end of the conductor tube 54 penetrates the conductor block 53. The inner diameter near the opening edge of the conductor block 53 is formed slightly larger, and the upper end of the metal conductor tube 55 is connected to the inner peripheral surface having the larger diameter. A flange 53 a is integrally formed on the outer peripheral surface side of the large diameter conductor block 53. The lower end of the conductor tube 55 is the conductor block 5
3 and extends longer than the conductor tube 54. Accordingly, the conductor tube 54 is coaxially inserted into the conductor tube 55. The lower end of the conductor tube 55 is connected to the conductor block 57. The other end of the conductor block 57 is provided with a thread groove in the axial center portion. The terminal portion 58 is screwed into this screw groove. The terminal portion 58 is for connecting to the other end of the filament.

【0022】また、上記の導体ブロック53の内周面を
径大にした分だけ、導体管55の内周面と導体管54の
外周面との間には、間隙が形成されることになる。この
間隙は図3、図4で示す冷却水導入口兼電気端子52の
排水口に連通する排水路59となるものである。排水路
59は、図4に示すように、導体ブロック53の部位で
導体管55に連結されている冷却水兼電気端子52に連
通している。したがって、冷却水導入口兼電気端子51
から給水された冷却水は導体管54内に流入された後に
排水路59を経て冷却水導入口兼電気端子52の排水口
から排水されるようになっている。この冷却水の流通過
程において、導体管54、55が冷却される。
Further, a gap is formed between the inner peripheral surface of the conductor tube 55 and the outer peripheral surface of the conductor tube 54 by the diameter of the inner peripheral surface of the conductor block 53. . This gap serves as a drain passage 59 communicating with the cooling water inlet and the drain of the electric terminal 52 shown in FIGS. As shown in FIG. 4, the drainage channel 59 communicates with the cooling water / electrical terminal 52 connected to the conductor tube 55 at the portion of the conductor block 53. Therefore, the cooling water inlet and electric terminal 51
After flowing into the conductor tube 54, the cooling water supplied from the cooling water inlet is drained from a cooling water introduction port and a drain port of the electric terminal 52 through a drain passage 59. During the flow of the cooling water, the conductor tubes 54 and 55 are cooled.

【0023】次に、上述のように、個別に組み込まれた
外側電流端子部30と内側電流端子部50を組み込ん
で、同軸形電流導入端子を完成させる。この場合、内側
電流端子部50の導体管55を管状の絶縁スペーサ60
内に挿入した状態で外側電流端子部30の絶縁管31内
に内側電流端子部50の導体管55の外周面が接触する
ように、挿入させる。これにより、外側電流端子部30
の導体管32、33,34,37と絶縁管31が、外側
電流端子部50の導体管54,55と同軸状に配置され
ている。このように、外側電流端子部30内に内側電流
端子部50を同軸状に挿入して組み込んで、図1、図
3、図4に示すように、絶縁スペーサ60の上端が外側
電流端子部30の絶縁管31の上端に接触するように、
絶縁スペーサ60の位置決めをする。この状態で、絶縁
スペーサ60の外周面に「L」字形に形成した固定部材
61の垂直部分を溶接により固定し、この固定部材61
の水平部分と内側電流端子部50の導体ブロック53の
フランジ53aとの溶接部位100を溶接により固定す
る。したがって、導体ブロック53が絶縁スペーサ60
に固定部材61により連結されて固定されることにな
る。
Next, as described above, the outer current terminal portion 30 and the inner current terminal portion 50 which are individually incorporated are incorporated to complete a coaxial current introduction terminal. In this case, the conductor tube 55 of the inner current terminal portion 50 is
In this state, the conductor tube 55 of the inner current terminal portion 50 is inserted into the insulating tube 31 of the outer current terminal portion 30 so that the outer peripheral surface of the conductor tube 55 is in contact with the outer tube. As a result, the outer current terminal 30
The conductor tubes 32, 33, 34, 37 and the insulating tube 31 are coaxially arranged with the conductor tubes 54, 55 of the outer current terminal portion 50. In this manner, the inner current terminal portion 50 is coaxially inserted into the outer current terminal portion 30 and incorporated, and as shown in FIGS. 1, 3, and 4, the upper end of the insulating spacer 60 is So that it contacts the upper end of the insulating tube 31 of
The insulating spacer 60 is positioned. In this state, the vertical portion of the fixing member 61 formed in an “L” shape is fixed to the outer peripheral surface of the insulating spacer 60 by welding, and the fixing member 61
Is welded to the horizontal portion of the inner current terminal portion 50 and the flange portion 53a of the conductor block 53 of the inner current terminal portion 50 by welding. Accordingly, the conductor block 53 is
Are fixed to each other by a fixing member 61.

【0024】また、絶縁スペーサ60の下端近傍の外周
面の溶接部位101にも、固定部材62が溶接により固
定されている。固定部材62の下端近傍は外側電流端子
部30の導体管33の上端近傍の外周面の溶接部位10
2に溶接により固定されている。したがって、絶縁スペ
ーサ60に固定部材62を介して導体管33が固定され
ている。かくして、絶縁スペーサ60を介して外側電流
端子部30と内側電流端子部50が電気的に絶縁して固
定されていることになる。また、導体ブロック53と絶
縁スペーサ60間、絶縁スペーサ60と導体管33間の
真空が確保される。
A fixing member 62 is also fixed by welding to a welding portion 101 on the outer peripheral surface near the lower end of the insulating spacer 60. The vicinity of the lower end of the fixing member 62 is near the upper end of the conductor tube 33 of the outer current terminal portion 30.
2 is fixed by welding. Therefore, the conductor tube 33 is fixed to the insulating spacer 60 via the fixing member 62. Thus, the outer current terminal 30 and the inner current terminal 50 are electrically insulated and fixed via the insulating spacer 60. Further, vacuum is secured between the conductor block 53 and the insulating spacer 60 and between the insulating spacer 60 and the conductor tube 33.

【0025】このように、外側電流端子部30と内側電
流端子部50とを同軸形に構成することにより、この発
明の同軸形電流導入端子が完成される。この同軸形電流
導入端子を図5に示すフランジ63に取り付け、外側電
流端子部30の端子部35と内側電流端子部50の端子
部58間にフィラメント66を接続して、図7に示すイ
オン源103のイオン生成部のチャンバ65に取り付け
る際に、内側及び外側の電流端子は同軸形に形成されて
いるので、図6に示すように、チャンバを加工して得ら
れるチャンバ孔64の穴形状は円形でよいことになり、
その加工が容易になる。イオン生成部のチャンバ65に
チャンバ孔64を加工した後に、イオン生成部のチャン
バ65に同軸形電流導入端子を取り付けて、イオン生成
の試験等に供する。
As described above, by forming the outer current terminal portion 30 and the inner current terminal portion 50 coaxially, the coaxial current introducing terminal of the present invention is completed. This coaxial type current introduction terminal is attached to the flange 63 shown in FIG. 5, and a filament 66 is connected between the terminal portion 35 of the outer current terminal portion 30 and the terminal portion 58 of the inner current terminal portion 50, and the ion source shown in FIG. When the ion generating unit 103 is attached to the chamber 65 of the ion generating unit, the inner and outer current terminals are formed coaxially. Therefore, as shown in FIG. It will be a circle,
Its processing becomes easy. After processing the chamber hole 64 in the chamber 65 of the ion generation unit, a coaxial current introduction terminal is attached to the chamber 65 of the ion generation unit, and the test is performed for ion generation.

【0026】図7は、イオン源103の負イオン生成部
のチャンバの断面図である。この図7は、チャンバ65
に形成したチャンバ孔に同軸形電流導入端子を2つ取り
付けて、その各端端子部にフィラメント66,67を接
続してチャンバ65内でのイオン生成の試験を行うよう
にした状態を示している。図7におけるチャンバ65に
は、多数の永久磁石68を一定間隔ごとに配置させて、
カスプ磁界を発生させ、このカスプ磁界の零磁界の位置
にそれぞれフィラメント66,67(図7では、2個の
みを図示)を配置させている。また、チャンバ65に
は、ガス導入口69aからプラズマ生成に適する真空度
でガスがガス導入管69を通して導入され、チャンバ6
5内に導入されたガスは排気管70から排気口70aを
経てチャンバ65の外部に排気されるようになってい
る。
FIG. 7 is a sectional view of the chamber of the negative ion generator of the ion source 103. This FIG.
2 shows a state in which two coaxial current introduction terminals are attached to the chamber holes formed in the above, and the filaments 66 and 67 are connected to the respective end terminals to perform a test of ion generation in the chamber 65. . In the chamber 65 in FIG. 7, a large number of permanent magnets 68 are arranged at regular intervals,
A cusp magnetic field is generated, and filaments 66 and 67 (only two filaments are shown in FIG. 7) are arranged at the positions of the zero magnetic field of the cusp magnetic field. Further, gas is introduced into the chamber 65 through the gas introduction pipe 69 at a degree of vacuum suitable for plasma generation from the gas introduction port 69a.
The gas introduced into the chamber 5 is exhausted from the exhaust pipe 70 to the outside of the chamber 65 via the exhaust port 70a.

【0027】電離現象については、例えば、チャンバ6
5内に配置されたフィラメント66に内側電流端子部5
0の冷却導入口兼電気端子51から、導体ブロック53
−導体管55−導体ブロック57−端子部58−フィラ
メント66−外側電流端子部30の端子部35−導体管
34−導体管32−導体管33−冷却水導入口兼電気端
子42の電流流通経路で電流を供給すると、フィラメン
ト66が加熱され、フィラメント66から熱電子が放射
される。この熱電子が永久磁石68の磁界により、チャ
ンバ65内に閉じ込められる。この閉じ込められた熱電
子と磁界とにより、チャンバ65内に導入されているガ
スが放電してプラズマを生成する。
Regarding the ionization phenomenon, for example, the chamber 6
5 and the inner current terminal 5
0 from the cooling inlet / electric terminal 51 to the conductor block 53
-A conductor tube 55-a conductor block 57-a terminal portion 58-a filament 66-a terminal portion 35 of the outer current terminal portion 30-a conductor tube 34-a conductor tube 32-a conductor tube 33-a current flow path of the cooling water inlet and electric terminal 42. When the current is supplied to the filament 66, the filament 66 is heated, and the filament 66 emits thermoelectrons. These thermoelectrons are confined in the chamber 65 by the magnetic field of the permanent magnet 68. The gas introduced into the chamber 65 is discharged by the confined thermoelectrons and the magnetic field to generate plasma.

【0028】チャンバ65内のプラズマは、プラズマ電
極71によりをチャンバ65内に閉じ込められ、電子抑
制電極72により電流がチャンバ65から引き出される
のを抑制し、イオン引き出し部73から負イオンを引き
出す。なお、74は、チャンバ65を取り付ける取り付
けベース75との真空を保持するための真空シールであ
る。
The plasma in the chamber 65 is confined in the chamber 65 by the plasma electrode 71, the current is suppressed from being extracted from the chamber 65 by the electron suppression electrode 72, and negative ions are extracted from the ion extracting portion 73. Reference numeral 74 denotes a vacuum seal for maintaining a vacuum with the mounting base 75 to which the chamber 65 is mounted.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように、この発明の同軸形電流導
入端子によれば、イオン源のイオン生成部のチャンバ内
に収納されるフィラメントと、前記フィラメントの一端
に接続されて電流の経路を形成するとともに、内部に冷
却水を循環させる外側電流端子部と、前記外側電流端子
部と電気的に絶縁され、前記フィラメントの他端に接続
されて電流の経路を形成するとともに、内部に冷却水を
循環させる内側電流端子部と、同軸状に挿入された外側
電流端子部と内側電流端子部とを電気的に絶縁する絶縁
スペーサと、外側電流端子部と内側電流端子部とを前記
絶縁スペーサを介して連結する固定部材と、を設けたの
で、同軸形電流導入端子からの真空リークがなくなると
ともに、取り付け個所が円形加工でよく、狭い場所でも
取り付けが可能となる。これに伴い、チャンバへの取り
付け作業の簡易化と、フィラメントの取り付け個数の増
加が可能となる。
As described above, according to the coaxial current introducing terminal of the present invention, the filament accommodated in the chamber of the ion generator of the ion source and the current path connected to one end of the filament are connected. An outer current terminal portion for circulating cooling water therein, and electrically insulated from the outer current terminal portion, connected to the other end of the filament to form a current path, and a cooling water inside. The inner current terminal portion, the outer current terminal portion and the inner current terminal portion, which are coaxially inserted, electrically insulating the outer current terminal portion and the inner current terminal portion, and the outer current terminal portion and the inner current terminal portion are connected to the insulating spacer. With a fixed member connected via a cable, vacuum leakage from the coaxial current introduction terminal is eliminated, and the mounting location can be circular processing, making it possible to install even in narrow places. That. Accordingly, it is possible to simplify the work of attaching the filament to the chamber and increase the number of filaments to be attached.

【0030】また、チャンバへの取り付け作業の簡易化
により、チャンバから同軸形電流導入端子の取り出しも
簡単に行え、したがって、フイラメントの交換時にチャ
ンバから同軸形電流導入端子を素早く取り出して、イオ
ン源全体を解体しなくても、フイラメントの交換を行う
ことができるので、チャンバの真空リークを防止するこ
とができる。
The coaxial current introduction terminal can be easily taken out of the chamber by simplifying the work of attaching the coaxial current introduction terminal to the chamber. Since the filament can be exchanged without dismantling, the vacuum leak of the chamber can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の同軸形電流導入端子の一実施例の形
態の構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an embodiment of a coaxial current introduction terminal according to the present invention.

【図2】この発明の同軸形電流導入端子の一実施例の形
態における外側電流端子部内に内側電流端子部を挿入す
る前の状態を断面して示す分解図である。
FIG. 2 is an exploded view showing a state before inserting an inner current terminal portion into an outer current terminal portion in an embodiment of the coaxial current introducing terminal according to the present invention;

【図3】この発明の同軸形電流導入端子の一実施例の形
態における外側電流端子部と内側電流端子部の冷却水導
入口兼電気端子の連結部分の構成を示す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing a configuration of a connecting portion of a cooling water introduction port and an electric terminal of an outer current terminal portion and an inner current terminal portion in an embodiment of a coaxial current introduction terminal of the present invention.

【図4】図3の連結部分の一部を断面して示す拡大側面
図である。
FIG. 4 is an enlarged side view showing a cross section of a part of the connecting portion of FIG. 3;

【図5】この発明の同軸形電流導入端子の一実施例の形
態における外側電流端子部と内側電流端子部間にフィラ
メントを接続した状態を示す側面図である。
FIG. 5 is a side view showing a state in which a filament is connected between an outer current terminal portion and an inner current terminal portion in an embodiment of the coaxial current introduction terminal of the present invention.

【図6】図5に示すこの発明の同軸形電流導入端子の一
実施例の形態をチャンバに取り付ける際にチャンバに加
工する取り付け穴の平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a mounting hole formed in the chamber when the embodiment of the coaxial current introducing terminal of the present invention shown in FIG. 5 is mounted on the chamber.

【図7】フィラメントを接続したこの発明の同軸形電流
導入端子の一実施例の形態をイオン源の負イオン生成部
にチャンバに装着して試験を行っている状態を示す断面
図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a coaxial type current introducing terminal according to an embodiment of the present invention to which a filament is connected is mounted on a chamber of a negative ion generator of an ion source and a test is being performed.

【図8】従来の2つの電流導入端子を用いてフィラメン
トに電流を通電する状態を示す側面図である。
FIG. 8 is a side view showing a state where current is supplied to a filament using two conventional current introduction terminals.

【図9】図8の電流導入端子をチャンバに取り付ける際
にチャンバに加工する取り付け穴の形状を示す平面図で
ある。
FIG. 9 is a plan view showing the shape of a mounting hole to be machined in the chamber when the current introduction terminal of FIG. 8 is mounted in the chamber.

【図10】従来の同軸形電流導入端子の構成を示す断面
図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional coaxial current introduction terminal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 外側電流端子部 31 絶縁管 32〜34,37,54,55 導体管 35,58 端子部 40 冷却水路 41,59 排水路 42,43,51,52 冷却水導入口兼電気端子 50 内側電流端子部 53,57 導体ブロック 61,62 固定部材 65 チャンバ 66,67 フィラメント 100〜192 溶接部位 103 イオン源 REFERENCE SIGNS LIST 30 outer current terminal portion 31 insulating tube 32 to 34, 37, 54, 55 conductor tube 35, 58 terminal portion 40 cooling water channel 41, 59 drainage channel 42, 43, 51, 52 cooling water inlet / electric terminal 50 inner current terminal Parts 53, 57 Conductor blocks 61, 62 Fixing member 65 Chamber 66, 67 Filament 100 to 192 Welding site 103 Ion source

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 イオン源のイオン生成部のチャンバ内に
収納されるフィラメントと、 前記フィラメントの一端に接続されて電流の経路を形成
するとともに、内部に冷却水を循環させる外側電流端子
部と、 前記外側電流端子部と電気的に絶縁され、前記フィラメ
ントの他端に接続されて電流の経路を形成するととも
に、内部に冷却水を循環させる内側電流端子部と、 同軸状に挿入された外側電流端子部と内側電流端子部と
を電気的に絶縁する絶縁スペーサと、 外側電流端子部と内側電流端子部とを前記絶縁スペーサ
を介して連結する固定部材と、 を備えてなる同軸形電流導入端子。
A filament housed in a chamber of an ion generator of an ion source; an outer current terminal connected to one end of the filament to form a current path and circulating cooling water therein; An inner current terminal that is electrically insulated from the outer current terminal and is connected to the other end of the filament to form a current path and circulates cooling water therein; and an outer current that is coaxially inserted. A coaxial current introduction terminal comprising: an insulating spacer for electrically insulating the terminal portion from the inner current terminal portion; and a fixing member connecting the outer current terminal portion and the inner current terminal portion via the insulating spacer. .
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