JPH10312766A - Ion scattering spectroscope - Google Patents
Ion scattering spectroscopeInfo
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- JPH10312766A JPH10312766A JP9122107A JP12210797A JPH10312766A JP H10312766 A JPH10312766 A JP H10312766A JP 9122107 A JP9122107 A JP 9122107A JP 12210797 A JP12210797 A JP 12210797A JP H10312766 A JPH10312766 A JP H10312766A
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- electrode
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、試料にイオンを衝
突させ、散乱したイオンを検出して元素同定を行うイオ
ン散乱分光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion scattering spectrometer for colliding ions with a sample and detecting scattered ions for element identification.
【0002】[0002]
【従来の技術】エネルギーが一定の平行性の良いイオン
ビームを試料に入射し、あらかじめ設定された検出角度
に散乱されるイオンを検出することによって、試料表面
の元素分析を行うイオン散乱分光法(ISS:Ion Scat
tering Sperctroscopy) が知られており、散乱角が18
0°近傍で散乱されたイオンを検出することによって定
量性を持たせた直衝突イオン散乱分光法(ICISS:
Impact-Collision Ion Scattering Sperctroscopy)が開
発され、さらにイオン源と検出器を同軸上に配置するこ
とによって、散乱角を完全に180°にした同軸形直衝
突イオン散乱分光装置(CAICISS:Coaxial Impa
ct-Collision Ion Scattering Sperctroscopy)が開発さ
れている。2. Description of the Related Art Ion scattering spectroscopy (Ion scattering spectroscopy) for performing elemental analysis of a sample surface by irradiating a sample with an ion beam having a constant energy and good parallelism and detecting ions scattered at a predetermined detection angle. ISS: Ion Scat
tering Sperctroscopy) is known, and the scattering angle is 18
Direct impact ion scattering spectroscopy (ICISS: Quantitative) by detecting ions scattered near 0 °
Impact-Collision Ion Scattering Sperctroscopy) was developed, and the ion source and detector were arranged coaxially to make the scattering angle completely 180 °.
ct-Collision Ion Scattering Sperctroscopy) has been developed.
【0003】図6は同軸形直衝突イオン散乱分光装置の
概略構成図である。図6において、同軸形直衝突イオン
散乱分光装置は、イオン源21と同軸形検出器26と試
料11を同軸上に配置し、イオン源21から放出れたイ
オンビームをチョッピング電極22を開閉制御して試料
11に入射させ、180°方向に散乱したイオンを同軸
形検出器26で検出し、チョッピング電極22を制御す
るチョッピング制御装置32からのスタート信号と同軸
形検出器26からプリアンプ40を通して得られる検出
信号をストップ信号とをTDC(Time to Degital Conv
eter) 41に入力して散乱イオンの飛行時間を測定し、
データ処理装置42で試料の元素同定を行うものであ
る。上記装置では、イオン源から放出されたイオンビー
ムの軸(図中の破線)に対して直交する方向のずれを補
正して、イオンビームがチョッピング電極22やチョッ
ピングアパーチャ25を通過して試料11に向かうよう
に、ステアラと呼ばれるビーム偏向電極23,24等の
ビーム位置調整機構を備えている。また、通常、同軸形
直衝突イオン散乱分光装置は、前記軸に沿ってレンズ系
7を配置し、イオンビームを集束させている。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a coaxial direct impact ion scattering spectrometer. 6, the coaxial direct impact ion scattering spectrometer has an ion source 21, a coaxial detector 26, and a sample 11 arranged coaxially, and controls opening and closing of an ion beam emitted from the ion source 21 by a chopping electrode 22. The sample is made incident on the sample 11 and ions scattered in the 180 ° direction are detected by the coaxial detector 26, and a start signal from the chopping control device 32 for controlling the chopping electrode 22 is obtained through the preamplifier 40 from the coaxial detector 26. TDC (Time to Digital Conv.)
eter) 41 to measure the flight time of the scattered ions,
The data processor 42 performs element identification of the sample. In the above apparatus, the deviation of the direction of the ion beam emitted from the ion source in the direction perpendicular to the axis (broken line in the figure) is corrected, and the ion beam passes through the chopping electrode 22 or the chopping aperture 25 and is transferred to the sample 11. A beam position adjusting mechanism such as a beam deflecting electrode 23, 24 called a steerer is provided so as to be directed. In general, a coaxial direct impact ion scattering spectrometer has a lens system 7 arranged along the axis to focus the ion beam.
【0004】チョッピング電極とイオン源とは互いに独
立した機構で構成され、各々別個のフランジに固定され
た構成であるため、イオン源から出射されたイオンビー
ムがチョッピング電極間の中心を通るためには、ビーム
偏向電極を組み合わせたビーム調整機構を必要としてい
る。[0004] Since the chopping electrode and the ion source are constituted by mechanisms independent of each other and are fixed to separate flanges, it is necessary for the ion beam emitted from the ion source to pass through the center between the chopping electrodes. Therefore, a beam adjusting mechanism combining a beam deflection electrode is required.
【0005】例えば、電界によるビーム位置の調整で
は、ビーム偏向電極23,24はX,Y方向に対向して
設けた2対の電極により構成し、各電極は碍子を介して
ケース20に対して絶縁して取り付けている。また、各
電極は、ケース20に開けたフィードスルーを通して外
部に取り出し、印加電圧用電源に接続している。For example, in the adjustment of the beam position by an electric field, the beam deflection electrodes 23 and 24 are constituted by two pairs of electrodes provided to face each other in the X and Y directions. Insulated and installed. Each electrode is taken out to the outside through a feedthrough opened in the case 20 and connected to an applied voltage power supply.
【0006】なお、上記装置は、各部に給電を行うため
のイオン制御装置31,電源33,34,検出器用電源
36を備え、またチョッピング電極,イオンビーム位置
調整機構および同軸形検出器を内部に収納するケース2
0は、油回転ポンプ50,ターボ分子ポンプ51,52
等で減圧される。また、試料11を収納する試料チャン
バ10とケース20との間にはゲートバルブ12が設け
られている。The above-mentioned apparatus includes an ion controller 31, power supplies 33 and 34, and a detector power supply 36 for supplying power to each section, and further includes a chopping electrode, an ion beam position adjusting mechanism, and a coaxial detector inside. Case 2 to store
0 is an oil rotary pump 50, turbo molecular pumps 51 and 52
And so on. Further, a gate valve 12 is provided between the sample chamber 10 containing the sample 11 and the case 20.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来の同軸形直衝突イ
オン散乱分光装置では、イオン源と同軸形検出器との間
の軸上にイオンビーム位置調整機構を配置する構成であ
るため、小型化が困難であるという問題点がある。通
常、位置合わせ機構は20cm以上の長さを要し、同軸
形直衝突イオン散乱分光装置の全長に対する大きな比率
となる。そのため、小型化が要求される同軸形直衝突イ
オン散乱分光装置では、イオンビーム位置調整機構のた
めに軸長を短くすることができない。In the conventional coaxial direct collision ion scattering spectrometer, the ion beam position adjusting mechanism is arranged on the axis between the ion source and the coaxial detector. Is difficult. Usually, the alignment mechanism requires a length of 20 cm or more, which is a large ratio to the total length of the coaxial direct impact ion scattering spectrometer. For this reason, in a coaxial direct collision ion scattering spectrometer that requires miniaturization, the axial length cannot be reduced due to the ion beam position adjustment mechanism.
【0008】また、従来の同軸形直衝突イオン散乱分光
装置では、ケース内にイオンビーム位置調整機構に用い
る複数の電極を取り付けるために、絶縁用碍子,電極取
り出し用フィードスルー,印加電圧用電源等の構成が必
要となり、また、複数の電極の取り付けるために製作工
程が複雑化するという問題点があり、超高真空用部品と
いうこともあり、製造コストの上昇を招くことにもな
る。In the conventional coaxial direct impact ion scattering spectrometer, a plurality of electrodes used for an ion beam position adjusting mechanism are mounted in a case, so that an insulator for insulation, a feed-through for extracting electrodes, a power supply for applied voltage, etc. In addition, there is a problem that the manufacturing process is complicated because a plurality of electrodes are attached, and there are also parts for ultra-high vacuum, which leads to an increase in manufacturing cost.
【0009】そこで、本発明は前記した問題点を解決
し、軸方向の長さを短縮し、また、電極数や付属構成部
品の点数を減少させた小型のイオン散乱分光装置を提供
することを目的とする。Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and to provide a small-sized ion scattering spectrometer in which the length in the axial direction is reduced and the number of electrodes and the number of accessory components are reduced. Aim.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、従来必要とし
ていた位置合わせのための電極機構を用いることなく、
チョッピングアパーチャおよびチョッピング電極に対す
るイオンビームの位置合わせを可能とするものであり、
これによって、同軸形直衝突イオン散乱分光装置の軸方
向の長さを短縮し、電極数や付属構成部品の点数を減少
させて小型化を可能とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, an electrode mechanism for alignment that has been required conventionally is used without using an electrode mechanism.
It enables positioning of the ion beam with respect to the chopping aperture and the chopping electrode,
As a result, the axial length of the coaxial direct impact ion scattering spectrometer can be reduced, and the number of electrodes and the number of attached components can be reduced, thereby enabling downsizing.
【0011】本発明のイオン散乱分光装置は、イオン源
と同軸形検出器を同軸上に配置し、180°の近傍の角
度で散乱する散乱イオンを前記同軸形検出器で検出する
装置において、ビームをパルス化するチョッピング機構
とイオン源と一体とし、前記軸と直交する方向に可動と
する構成によって、位置合わせのための電極を省き、小
型化を行うものである。また、チョッピング機構とイオ
ン源との間は、機械的加工によって位置合わせすること
ができる。An ion scattering spectrometer according to the present invention is an apparatus in which an ion source and a coaxial detector are arranged coaxially, and the coaxial detector detects scattered ions scattered at an angle near 180 °. The electrode for positioning is omitted and the size is reduced by integrating the chopping mechanism for ionizing the pulse with the ion source and moving in the direction perpendicular to the axis. The position between the chopping mechanism and the ion source can be aligned by mechanical processing.
【0012】本発明のイオン散乱分光装置によれば、機
械的加工によってチョッピング機構とイオン源との間の
位置合わせを行い、イオン源から放出されたイオンビー
ムによる散乱ビームの強度を同軸形検出器で検出し、こ
の検出強度をモニタしながら可動機構を駆動し、チョッ
ピング機構とイオン源とを、軸と直交する方向に対して
一体に移動させ、これによって、イオンビームを軸に対
して平行移動させ、検出強度が所定の値となるよう位置
を調整する。上記操作によって、イオンビームはチョッ
ピング電極間の中心を通る位置、およびチョッピングア
パーチャに対する位置合わせを行うことができる。According to the ion scattering spectrometer of the present invention, the position between the chopping mechanism and the ion source is adjusted by mechanical processing, and the intensity of the scattered beam due to the ion beam emitted from the ion source is detected by a coaxial detector. The movable mechanism is driven while monitoring the detection intensity, and the chopping mechanism and the ion source are moved integrally in a direction perpendicular to the axis, thereby moving the ion beam parallel to the axis. Then, the position is adjusted so that the detected intensity becomes a predetermined value. Through the above operation, the ion beam can be aligned with the position passing through the center between the chopping electrodes and the chopping aperture.
【0013】本発明の第1の実施形態は、チョッピング
電極とビーム集束用のレンズ系を一体とし、この一体構
成をイオン源に対して機械加工により位置合わせし、可
動機構によって軸と直交する方向に相対的に移動可能と
するものである。According to a first embodiment of the present invention, a chopping electrode and a lens system for focusing a beam are integrated, the integrated structure is aligned with an ion source by machining, and a direction perpendicular to an axis is moved by a movable mechanism. Is relatively movable with respect to.
【0014】本発明の第2の実施形態は、イオン源とチ
ョッピング電極とを成形ベローズで結ぶと共に、成形ベ
ローズの内部にチョッピング電極を収納するものであ
り、これによって、チョッピング電極を外部と遮断した
状態で、移動可能とすることができる。In a second embodiment of the present invention, the ion source and the chopping electrode are connected by a molded bellows, and the chopping electrode is housed inside the molded bellows, whereby the chopping electrode is isolated from the outside. In the state, it can be movable.
【0015】本発明の第3の実施形態は、チョッピング
電極およびレンズ系を一体とした構成とイオン源とを成
形ベローズで結ぶと共に、成形ベローズの内部にチョッ
ピング電極およびレンズ系を収納するものであり、これ
によって、チョッピング電極およびレンズ系を外部と遮
断した状態で、移動可能とすることができる。In a third embodiment of the present invention, a configuration in which a chopping electrode and a lens system are integrated and an ion source are connected by a molded bellows, and the chopping electrode and the lens system are housed inside the molded bellows. Thus, the chopping electrode and the lens system can be moved while being shielded from the outside.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図1,図2は本発明のイ
オン散乱分光装置を説明するための概略ブロック図およ
び断面図である。なお、図1,2は、前記図6に示す同
軸形直衝突イオン散乱分光装置において、イオンビーム
位置を調整する装置部分のみを示している。本発明のイ
オン散乱分光装置におけるイオンビーム位置調整装置1
は、イオン源21とイオンビームをパルス化するチョッ
ピング電極2とを、チョッピングアパーチャ25に対し
て位置ずれを一体で調整する成形ベローズ3および可動
ステージ4を備える。また、イオン源21とチョッピン
グ電極2側とは、機械的加工により位置合わせすること
ができる。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 and 2 are a schematic block diagram and a sectional view for explaining an ion scattering spectrometer of the present invention. FIGS. 1 and 2 show only a device for adjusting the ion beam position in the coaxial direct collision ion scattering spectrometer shown in FIG. Ion beam position adjusting device 1 in ion scattering spectrometer of the present invention
Is provided with a molding bellows 3 and a movable stage 4 for integrally adjusting the displacement of the ion source 21 and the chopping electrode 2 for pulsing the ion beam with respect to the chopping aperture 25. Further, the ion source 21 and the chopping electrode 2 side can be aligned by mechanical processing.
【0017】図1,図2において、ケース20内の試料
側には同軸形検出器26と該同軸形検出器の中央開口部
と同軸上に開口部分を有したチョッピングアパーチャ2
5を設け、イオン散乱分光装置本体に対して固定して取
り付ける。また、上記チョッピングアパーチャ25側の
ケース端部には成形ベローズ3および可動ステージ4を
挟んでイオン源21を設ける。1 and 2, a coaxial detector 26 and a chopping aperture 2 having an opening coaxially with the central opening of the coaxial detector are provided on the sample side in the case 20.
5 is provided and fixedly attached to the ion scattering spectrometer main body. An ion source 21 is provided at the end of the case on the chopping aperture 25 side with the formed bellows 3 and the movable stage 4 interposed therebetween.
【0018】チョッピング電極2は、イオン源21から
放出されたイオンビームをパルス化するための電極であ
り、前記イオンビーム軸を挟んで対向配置する一対の電
極で構成することができ、イオン源21側と一体に取り
付ける。このチョッピング電極2の取付けは、例えば、
成形ベローズ3のイオン源21側のフランジ等の部材に
固定し、成形ベローズ3内に収納することができる。ま
た、チョッピング電極2と本体との絶縁およびチョッピ
ング電極2への電圧供給は、フランジ部側に形成する構
成によって行うことができる。また、チョッピング電極
2のチョッピングアパーチャ25に対する取り付け位置
は、チョッピング電極2の2枚の電極の中心線がチョッ
ピングアパーチャ25を通過するよう位置合わせしてお
く。The chopping electrode 2 is an electrode for pulsing the ion beam emitted from the ion source 21. The chopping electrode 2 can be composed of a pair of electrodes that are opposed to each other with the ion beam axis interposed therebetween. Attach it with the side. This chopping electrode 2 is attached, for example,
The molded bellows 3 can be fixed to a member such as a flange on the ion source 21 side and housed in the molded bellows 3. Further, insulation between the chopping electrode 2 and the main body and supply of voltage to the chopping electrode 2 can be performed by a configuration formed on the flange portion side. Further, the mounting position of the chopping electrode 2 with respect to the chopping aperture 25 is adjusted so that the center lines of the two electrodes of the chopping electrode 2 pass through the chopping aperture 25.
【0019】可動ステージ4を駆動させることにより、
イオン源21およびチョッピング電極2は、イオンビー
ム軸に対して直交する面内で移動する。これによって、
イオン源21とチョッピング電極2は、一体でイオンビ
ームは軸に対して平行移動することになる。By driving the movable stage 4,
The ion source 21 and the chopping electrode 2 move in a plane orthogonal to the ion beam axis. by this,
The ion source 21 and the chopping electrode 2 are integrated, and the ion beam moves parallel to the axis.
【0020】チョッピング電極2によるイオンビームの
パルス化は、一対のチョッピング電極に印加する電圧を
変化させてイオンビームを偏向させ、チョッピングアパ
ーチャ25に対するイオンの通過、不通過を制御するこ
とによって行う。飛行時間測定法では、チョッピングの
パルス化のタイミングが重要であり、このイオンビーム
のパルス化のタイミングが正確であるためには、イオン
ビームの非偏向時において、イオン源21からのイオン
ビームがチョッピング電極間の中心およびチョッピング
アパーチャを通過する必要がある。本発明の成形べロー
ズ3および可動ステージ4は、イオン源とチョッピング
電極とを、イオンビーム軸に直交する方向に一体に移動
可能とする構成であり、イオン源とチョッピング電極側
とを機械的加工で位置合わせして、イオンビームがチョ
ッピング電極の中心を通過するよう調整し、また、可動
ステージの機構によって、イオンビームの位置ずれを補
正して、イオンビームがチョッピングアパーチャを通過
するよう調整する。The ion beam is pulsed by the chopping electrode 2 by changing the voltage applied to the pair of chopping electrodes to deflect the ion beam and to control the passage and non-passage of the ions to the chopping aperture 25. In the time-of-flight measurement method, the timing of the pulsing of the chopping is important. In order for the timing of the pulsing of the ion beam to be accurate, the ion beam from the ion source 21 is chopped when the ion beam is not deflected. It must pass through the center between the electrodes and the chopping aperture. The molded bellows 3 and the movable stage 4 of the present invention are configured so that the ion source and the chopping electrode can be moved integrally in a direction orthogonal to the ion beam axis, and mechanically process the ion source and the chopping electrode side. To adjust the position of the ion beam so as to pass through the center of the chopping electrode. The movable stage mechanism corrects the ion beam misalignment so that the ion beam passes through the chopping aperture.
【0021】また、成形ベローズ3は、チョッピングア
パーチャ25側のケース端部とイオン源21側のケース
端部との間を密封状態で接続し、内部にチョッピング電
極2を配置する。可動ステージ4を移動させると、イオ
ン源2は、チョッピング電極2と一体にチョッピングア
パーチャ25に対してイオンビーム軸と直交する方向に
移動する。成形べローズ3は、この移動に追従して変形
すると共に内部の減圧状態を保持する。従って、イオン
源とチョッピング機構との間の機械加工精度と、成形ベ
ローズ3および可動ステージ4の移動機構によって、イ
オン源21とチョッピング電極2を一体でイオンビーム
軸に対して移動させ、該イオンビームを軸上に位置合わ
せすることによって、イオン源21から放出されたイオ
ンビームをチョッピング電極間の中心、チョッピングア
パーチャ25および同軸形検出器26の中心開口部を通
過させ、試料に入射させることができる。The molded bellows 3 is connected in a sealed state between the case end on the chopping aperture 25 side and the case end on the ion source 21 side, and the chopping electrode 2 is arranged inside. When the movable stage 4 is moved, the ion source 2 moves integrally with the chopping electrode 2 in a direction perpendicular to the ion beam axis with respect to the chopping aperture 25. The molded bellows 3 is deformed following this movement and maintains the internal reduced pressure state. Therefore, the ion source 21 and the chopping electrode 2 are integrally moved with respect to the ion beam axis by the machining accuracy between the ion source and the chopping mechanism, and the moving mechanism of the forming bellows 3 and the movable stage 4. Are aligned on the axis, the ion beam emitted from the ion source 21 can pass through the center between the chopping electrodes, the central opening of the chopping aperture 25 and the coaxial detector 26, and be incident on the sample. .
【0022】以下、図2,図3を用いてイオンビームの
位置ずれ調整の動作について説明する。なお、図2の断
面図はイオン源とチョッピングアパーチャとの位置ずれ
調整前の状態を示し、図3の断面図はイオン源とチョッ
ピングアパーチャとの位置ずれ調整後の状態を示してお
り、それぞれイオン散乱分光装置のイオンビーム位置を
調整する装置部分のみを示している。The operation of adjusting the displacement of the ion beam will be described below with reference to FIGS. Note that the cross-sectional view of FIG. 2 shows a state before the positional deviation between the ion source and the chopping aperture is adjusted, and the cross-sectional view of FIG. 3 shows a state after the positional deviation between the ion source and the chopping aperture is adjusted. Only the part of the scattering spectrometer for adjusting the position of the ion beam is shown.
【0023】図2において、イオン源21とチョッピン
グ電極2は、機械加工により位置合わせされ、イオン源
21側とチョッピングアパーチャ25とは位置合わせが
不良で、チョッピング電極間の中心を通過したイオンビ
ームは、チョッピングアパーチャ25から位置ずれした
状態を示している。この位置ずれを調整するために、可
動ステージ4を駆動して、イオン源21およびチョッピ
ング電極2をチョッピングアパーチャ25に対して移動
させ、イオンビームがチョッピングアパーチャ25を通
過するように位置合わせを行う。In FIG. 2, the ion source 21 and the chopping electrode 2 are aligned by machining, and the ion source 21 and the chopping aperture 25 are not properly aligned. , A position shifted from the chopping aperture 25. In order to adjust the displacement, the movable stage 4 is driven to move the ion source 21 and the chopping electrode 2 with respect to the chopping aperture 25, and the ion beam 21 is positioned so that the ion beam passes through the chopping aperture 25.
【0024】可動ステージ4を移動させると、イオン源
21とチョッピング電極2はチョッピングアパーチャ2
5に対して一体で移動する。成形ベローズ3は柔軟で外
力に対して容易に変形する特性を備えるため、この可動
ステージ4の駆動によって生じる変位に追従して変形す
る。このとき、成形ベローズ3は内部を減圧状態に保持
すると共に、内部に配置されたチョッピング電極2との
干渉を防止することができる。When the movable stage 4 is moved, the ion source 21 and the chopping electrode 2
5 moves integrally. The molded bellows 3 is flexible and has a characteristic of being easily deformed by an external force. Therefore, the formed bellows 3 is deformed following the displacement generated by driving the movable stage 4. At this time, the inside of the molded bellows 3 can be kept in a reduced pressure state, and interference with the chopping electrode 2 disposed inside can be prevented.
【0025】このイオンビームの位置合わせは、イオン
源21からイオンビームを出射し、同軸形検出器26で
出力をモニタすることによって行うことができる。出射
したイオンビームの一部は、チョッピングアパーチャ2
5および同軸形検出器26の中央開口部を通過し試料に
到達する。同軸形検出器26は、試料において180°
で散乱した散乱イオンを検出し、検出出力を出力する。The alignment of the ion beam can be performed by emitting the ion beam from the ion source 21 and monitoring the output with the coaxial detector 26. A part of the emitted ion beam is a chopping aperture 2
5 and the central opening of the coaxial detector 26 to reach the sample. The coaxial detector 26 detects 180 °
To detect the scattered ions and output a detection output.
【0026】このとき、イオン源21とチョッピングア
パーチャ25の位置がずれている場合には、出力が得ら
れるまで可動ステージ4を駆動した後、さらに、イオン
ビームがチョッピングアパーチャ21の中心を通るよう
に位置合わせを行う。At this time, if the positions of the ion source 21 and the chopping aperture 25 are deviated, the movable stage 4 is driven until an output is obtained, and then the ion beam passes through the center of the chopping aperture 21. Perform positioning.
【0027】イオンビームのチョッピングアパーチャに
対する位置合わせは、例えば、この検出出力の強度が最
大となるように、可動ステージ4の調整することによっ
て行うことができる。検出出力の強度が最大となる時点
でのイオンビームの軌跡は、チョッピング電極間の中心
およびチョッピングアパーチャ25、同軸形検出器26
の中央開口部を通過する軌跡となり、これによって可動
ステージ4によるイオンビームの位置合わせを行うこと
ができる。The positioning of the ion beam with respect to the chopping aperture can be performed, for example, by adjusting the movable stage 4 so that the intensity of the detection output is maximized. The trajectory of the ion beam at the time when the intensity of the detection output is maximum is the center between the chopping electrodes, the chopping aperture 25, and the coaxial detector 26.
Trajectory passes through the central opening of the movable stage 4, whereby the ion beam can be positioned by the movable stage 4.
【0028】また、チョッピング電極に印加するパルス
電圧を制御し、検出出力の強度のモニタによって、イオ
ンビームの位置合わせを行うことができる。Further, the position of the ion beam can be adjusted by controlling the pulse voltage applied to the chopping electrode and monitoring the intensity of the detection output.
【0029】次に、本発明のイオン散乱分光装置の他の
構成例について図4を用いて説明する。図4に示す構成
例は、チョッピング電極とビーム集束用のレンズ系を一
体とし、この一体構成をイオンビーム軸と直交する方向
に一体で移動可能とするものである。図4において、成
形ベローズ3のフランジに支持部材27を設け、この支
持部材27にチョッピング電極2およびビーム集束用の
レンズ系27を取り付ける。これによって、チョッピン
グ電極2とビーム集束用のレンズ系27を一体構成と
し、チョッピングアパーチャ25に対して一体で位置ず
れ調整可能とすることができる。また、イオン源に対す
る位置合わせは、機械加工で調整することによって行う
ことができる。Next, another configuration example of the ion scattering spectrometer of the present invention will be described with reference to FIG. In the configuration example shown in FIG. 4, a chopping electrode and a lens system for focusing a beam are integrated, and the integrated configuration can be integrally moved in a direction orthogonal to the ion beam axis. In FIG. 4, a support member 27 is provided on a flange of the molded bellows 3, and the chopping electrode 2 and a lens system 27 for beam focusing are attached to the support member 27. Thereby, the chopping electrode 2 and the lens system 27 for beam focusing can be integrally formed, and the positional deviation can be adjusted integrally with the chopping aperture 25. Further, the alignment with respect to the ion source can be performed by adjusting by machining.
【0030】次に、本発明のイオン散乱分光装置の別の
構成例について図5を用いて説明する。図5に示す構成
例は、チョッピング電極を同軸形検出器26側のケース
に固定するものであり、チョッピング電極2の一端をケ
ース20側のフランジに取り付け、チョッピング電極2
自体を成形ベローズ3内に配置する。これによって、前
記図1で示した構成と同様の効果を奏することができ
る。なお、図4,図5に示す構成例の動作は、図1で示
した構成例と同様であるため、ここでの説明は省略す
る。Next, another configuration example of the ion scattering spectrometer of the present invention will be described with reference to FIG. In the configuration example shown in FIG. 5, the chopping electrode is fixed to the case on the coaxial detector 26 side, and one end of the chopping electrode 2 is attached to the flange on the case 20 side.
It is placed in the bellows 3 itself. Thereby, the same effect as that of the configuration shown in FIG. 1 can be obtained. The operation of the configuration example shown in FIGS. 4 and 5 is the same as that of the configuration example shown in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.
【0031】本発明のイオン散乱分光装置によれば、チ
ョッピング電極間の中心にイオンビームを通す調整を行
うための電極を省くことができるため、軸方向の長さを
短縮して小型化することができる。According to the ion scattering spectrometer of the present invention, an electrode for adjusting the passage of the ion beam to the center between the chopping electrodes can be omitted, so that the length in the axial direction can be reduced and the size can be reduced. Can be.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のイオン散
乱分光装置によれば、軸方向の長さを短縮し、また、電
極数や付属構成部品の点数を減少させて小型化すること
ができる。As described above, according to the ion scattering spectrometer of the present invention, the length in the axial direction can be reduced, and the number of electrodes and the number of attached components can be reduced to reduce the size. it can.
【図1】本発明のイオン散乱分光装置を説明するための
概略ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining an ion scattering spectrometer of the present invention.
【図2】本発明のイオン散乱分光装置を説明するための
断面図である。FIG. 2 is a sectional view for explaining an ion scattering spectrometer of the present invention.
【図3】本発明のイオン散乱分光装置の動作を説明する
ための断面図である。FIG. 3 is a sectional view for explaining the operation of the ion scattering spectrometer of the present invention.
【図4】本発明のイオン散乱分光装置の他の構成例を説
明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining another configuration example of the ion scattering spectrometer of the present invention.
【図5】本発明のイオン散乱分光装置の別の構成例を説
明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining another configuration example of the ion scattering spectrometer of the present invention.
【図6】同軸形直衝突イオン散乱分光装置の概略構成図
である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a coaxial direct impact ion scattering spectrometer.
1…イオンビーム位置調整装置、2…チョッピング電
極、3…成形ベローズ、4…可動ステージ、7…集束用
レンズ系、10…チャンバー、11…試料、12…ゲー
トバルブ、20…ケース、21…イオン源、22…チョ
ッピング電極、23…デフレクタ、24…ステアラ、2
5…チョッピングアパーチャ、26…同軸形検出器、2
7…支持部材、31…イオン源電源、32…チョッピン
グコントローラ、33…デフレクタ電源、34…ステア
ラ電源、36…検出器電源、40…プリアンプ、41…
TDC、42…コンピュータ、50…RP、51…TM
P、52…TMP。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ion beam position adjusting device, 2 ... Chopping electrode, 3 ... Molding bellows, 4 ... Movable stage, 7 ... Focusing lens system, 10 ... Chamber, 11 ... Sample, 12 ... Gate valve, 20 ... Case, 21 ... Ion Source, 22: chopping electrode, 23: deflector, 24: steerer, 2
5 chopping aperture, 26 coaxial detector, 2
7 ... Supporting member, 31 ... Ion source power supply, 32 ... Chopping controller, 33 ... Deflector power supply, 34 ... Stealer power supply, 36 ... Detector power supply, 40 ... Preamplifier, 41 ...
TDC, 42: Computer, 50: RP, 51: TM
P, 52 ... TMP.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西原 隆治 神奈川県秦野市堀山下字松葉380−1 株 式会社島津製作所秦野工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ryuji Nishihara 380-1 Matsuba, Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Inside the Hadano Plant of Shimadzu Corporation
Claims (1)
し、180°の近傍の角度で散乱する散乱イオンを前記
同軸形検出器で検出する同軸形直衝突イオン散乱分光装
置において、ビームをパルス化するチョッピング機構と
イオン源と一体化させ、前記軸と直交する方向に可動と
することを特徴とするイオン散乱分光装置。1. A coaxial direct collision ion scattering spectrometer in which an ion source and a coaxial detector are arranged coaxially and a scattered ion scattered at an angle near 180 ° is detected by the coaxial detector. An ion scattering spectrometer characterized by being integrated with a chopping mechanism for ionizing a pulse and an ion source and being movable in a direction orthogonal to the axis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9122107A JPH10312766A (en) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | Ion scattering spectroscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9122107A JPH10312766A (en) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | Ion scattering spectroscope |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10312766A true JPH10312766A (en) | 1998-11-24 |
Family
ID=14827823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9122107A Pending JPH10312766A (en) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | Ion scattering spectroscope |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10312766A (en) |
-
1997
- 1997-05-13 JP JP9122107A patent/JPH10312766A/en active Pending
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