JPH11273581A - Ecr ion source - Google Patents
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- JPH11273581A JPH11273581A JP10078761A JP7876198A JPH11273581A JP H11273581 A JPH11273581 A JP H11273581A JP 10078761 A JP10078761 A JP 10078761A JP 7876198 A JP7876198 A JP 7876198A JP H11273581 A JPH11273581 A JP H11273581A
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸化物等の固
体をイオン生成源として使用し、金属の多価イオンを生
成するECRイオン源に係り、特に、メンテナンスが容
易なECRイオン源に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ECR ion source that uses a solid such as a metal oxide as an ion generation source and generates multiply charged ions of a metal, and more particularly to an ECR ion source that is easy to maintain.
【0002】[0002]
【従来の技術】高エネルギ物理や核物理で利用されてい
た粒子加速器と同位体分離器の融合体であるイオン注入
装置が知られている。このイオン注入装置に用いられる
イオン源の1つに、ECR放電を利用した多価イオン発
生源としてマイクロ波イオン源が利用されており、近年
は、ECR放電を利用するに、強い磁場を与えることに
よって、一価の大電流イオンビームを取り出すことも行
われている。2. Description of the Related Art There is known an ion implanter which is a fusion of a particle accelerator and an isotope separator used in high energy physics or nuclear physics. As one of the ion sources used in this ion implantation apparatus, a microwave ion source is used as a multi-charged ion generating source using an ECR discharge. In recent years, a strong magnetic field has been applied to use an ECR discharge. Accordingly, a monovalent high-current ion beam is also taken out.
【0003】このようなイオン源は、例えば図1に示す
如く、イオン化効率を高めるための六極磁石12が配設
されたECR本体10と、該ECR本体10にビーム上
流側(図の右側)から挿入されるプラズマチェンバ14
と、該プラズマチェンバ14内に、例えば嵌め合いで挿
入保持されるアノード電極16と、前記プラズマチェン
バ14から、例えば絶縁座18により電気的に絶縁され
た状態で、真空Oリング20を挟んで、該プラズマチェ
ンバ14に対向配置されるアインツェル真空チェンバ2
2と、該アインツェル真空チェンバ22に切られた雌ね
じにねじ込まれた状態で、前記プラズマチェンバ14の
略軸心に沿って、前記アノード電極16の近傍まで挿入
される、雄ねじが切られた引出し電極24を備えてい
る。As shown in FIG. 1, for example, such an ion source includes an ECR body 10 provided with a hexapole magnet 12 for increasing ionization efficiency, and a beam upstream side (right side in the figure) of the ECR body 10. Plasma chamber 14 inserted from
And an anode electrode 16 inserted and held in the plasma chamber 14 by, for example, fitting, and a vacuum O-ring 20 sandwiched between the plasma chamber 14 while being electrically insulated from the plasma chamber 14 by, for example, an insulating seat 18. Einzel vacuum chamber 2 arranged opposite to plasma chamber 14
2 and a male-threaded extraction electrode which is inserted substantially along the axis of the plasma chamber 14 and in the vicinity of the anode electrode 16 in a state of being screwed into a female screw cut into the Einzel vacuum chamber 22. 24.
【0004】図において、26は、前記プラズマチェン
バ14のビーム上流側に配設された真空チェンバ、28
は、該真空チェンバ26に接続されたマイクロ波の導波
管、30は、前記プラズクチェンバ14に接続された冷
却水配管、32は、前記ECR本体10及びアインツェ
ル真空チェンバ22が共に固定される固定架台であり、
運転中は、前記プラズマチェンバ14、真空チェンバ2
6及びアインツェル真空チェンバ22内は、共に真空状
態とされる。In FIG. 1, reference numeral 26 denotes a vacuum chamber disposed upstream of the plasma chamber 14 on the beam side;
Is a microwave waveguide connected to the vacuum chamber 26, 30 is a cooling water pipe connected to the plasma chamber 14, and 32 is the ECR body 10 and the Einzel vacuum chamber 22 are fixed together. A fixed frame,
During operation, the plasma chamber 14, the vacuum chamber 2
6 and the inside of the Einzel vacuum chamber 22 are both in a vacuum state.
【0005】このようなECRイオン源においては、プ
ラズマチェンバ14の内壁及びその内容物(アノード電
極16や引出し電極24)に、溶解した固体金属が付着
するため、頻繁にチェンバ内をクリーニングしてメンテ
ナンスする必要がある。In such an ECR ion source, since the dissolved solid metal adheres to the inner wall of the plasma chamber 14 and its contents (the anode electrode 16 and the extraction electrode 24), the inside of the chamber is frequently cleaned and maintained. There is a need to.
【0006】従って従来は、次のような手順で、プラズ
マチェンバ14をバラバラに分解してからクリーニング
していた。Therefore, conventionally, the plasma chamber 14 has been disassembled into pieces and then cleaned by the following procedure.
【0007】ECR本体10のビーム上流側の真空チ
ェンバ26に接続されている導波管28及び排気ポート
(図示省略)を取り外す。 真空チェンバ26をECR本体10から取り外す。 プラズマチェンバ14に接続された冷却水配管30を
取り外す。 プラズマチェンバ14をECR本体10から引き抜
く。 アインツェル真空チェンバ22を取り外す。 各チェンバから電極を取り外してクリーニングする。The waveguide 28 and the exhaust port (not shown) connected to the vacuum chamber 26 on the beam upstream side of the ECR body 10 are removed. The vacuum chamber 26 is removed from the ECR body 10. The cooling water pipe 30 connected to the plasma chamber 14 is removed. The plasma chamber 14 is pulled out of the ECR main body 10. Remove the Einzel vacuum chamber 22. Remove and clean the electrodes from each chamber.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ECRイオン源においては、プラズマチェンバ14のメ
ンテナンスのために、上記〜の繁雑な作業を必要と
するため、その作業の際に、比較的機械的に弱い部分
(品)(導波管28、プラズマチェンバ14、各部品の
真空シール面等)が破損する可能性がある。又、メンテ
ナンスに大変時間がとられ、機器の可動時間が奪われる
だけでなく、メンテナンスの人件費が非常にかかる等の
問題点を有していた。As described above, the conventional ECR ion source requires the complicated operations (1) to (4) for maintenance of the plasma chamber 14. The mechanically weak parts (articles) (waveguide 28, plasma chamber 14, vacuum sealing surface of each part, etc.) may be damaged. In addition, there is a problem in that not only is the maintenance time taken very long, but not only the operating time of the equipment is lost, but also the maintenance labor costs are extremely high.
【0009】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、プラズマチェンバ内壁やその内容物
の取付けや取外しを容易化して、メンテナンスを容易に
することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and has as its object to facilitate installation and removal of the inner wall of the plasma chamber and its contents, thereby facilitating maintenance.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、金属酸化物等
の固体をイオン生成源として使用し、金属の多価イオン
を生成するための、ECR本体に挿入されるプラズマチ
ェンバと、該プラズマチェンバ内に挿入保持されるアノ
ード電極と、前記プラズマチェンバから電気的に絶縁さ
れた状態で、該プラズマチェンバに対向配置されるアイ
ンツェル真空チェンバと、該アインツェル真空チェンバ
に固定された状態で、前記プラズマチェンバの略軸心に
沿って、前記アノード電極の近傍まで挿入される引出し
電極とを有するECRイオン源において、前記プラズマ
チェンバ又はアインツェル真空チェンバを載置し、これ
らを引き離す方向に移動する移動架台を設けることによ
り、前記課題を解決したものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a plasma chamber inserted into an ECR body for generating a metal multiply charged ion using a solid such as a metal oxide as an ion generation source, and a plasma chamber. An anode electrode inserted and held in the chamber; an Einzel vacuum chamber disposed opposite to the plasma chamber in a state of being electrically insulated from the plasma chamber; and the plasma fixed in the Einzel vacuum chamber. In an ECR ion source having an extraction electrode inserted along the axis of the chamber to the vicinity of the anode electrode, a moving gantry on which the plasma chamber or the Einzel vacuum chamber is mounted and which moves in a direction to separate them is provided. By providing the above, the above problem is solved.
【0011】更に、前記移動架台を位置決めするための
ストッパと、前記移動架台を固定するための、例えばク
ランプやボルト等の固定機構を設けることにより、メン
テナンス作業を、一層容易化したものである。Further, the maintenance work is further facilitated by providing a stopper for positioning the moving gantry and a fixing mechanism for fixing the moving gantry, such as a clamp or a bolt.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0013】本実施形態は、図1に示した従来例と同様
のECRイオン源において、図2(イオン源稼働位置)
及び図3(メンテナンス位置)に示す如く、前記プラズ
マチェンバ14及び真空チェンバ26が取り付けられた
ECR本体10を、前記アインツェル真空チェンバ22
から引き離す方向に移動するための移動架台40を設け
たものである。In this embodiment, an ECR ion source similar to the conventional example shown in FIG. 1 is used.
As shown in FIG. 3 (maintenance position), the ECR main body 10 to which the plasma chamber 14 and the vacuum chamber 26 are attached is moved to the Einzel vacuum chamber 22.
A movable gantry 40 is provided for moving in a direction in which the moving gantry is separated from the cradle.
【0014】該移動架台40の車輪41は、前記固定架
台32上に固定されたレール42上を走行するようにさ
れており、該固定架台32の上を、メンテナンス作業に
必要十分なストロークを持って移動できるようにされて
いる。The wheels 41 of the movable gantry 40 run on rails 42 fixed on the fixed gantry 32, and have a sufficient stroke required for maintenance work on the fixed gantry 32. It can be moved.
【0015】前記レール42のアインツェル真空チェン
バ22側(図の左側)端部には、イオン源稼働時のEC
R本体10を位置決めするためのストッパ44が設けら
れている。又、前記レール42の真空チェンバ26側
(図の右側)端部には、メンテナンス中のECR本体1
0を位置決めするためのストッパ46が設けられてい
る。更に、前記シール42の両端には、それぞれ、イオ
ン源稼働位置及びメンテナンス位置で前記移動架台40
を固定するためのクランプ48、50が設けられ、特に
イオン源稼働位置では、絶縁座18とプラズマチェンバ
14間に挿入される真空Oリング20を、プラズマチェ
ンバ14によって十分な力で押え付けられるようにされ
ている。At the end of the rail 42 on the side of the Einzel vacuum chamber 22 (left side in the figure), an EC for operating the ion source is provided.
A stopper 44 for positioning the R body 10 is provided. The ECR body 1 under maintenance is attached to the end of the rail 42 on the vacuum chamber 26 side (right side in the figure).
A stopper 46 for positioning 0 is provided. Further, at both ends of the seal 42, the movable gantry 40 is located at an ion source operating position and a maintenance position, respectively.
Clamps 48 and 50 are provided to fix the vacuum O-ring 20 inserted between the insulating seat 18 and the plasma chamber 14 with a sufficient force, particularly in the ion source operating position. Has been.
【0016】以下、本実施形態の作用を説明する。Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described.
【0017】メンテナンスに際しては、クランプ48
を解除し、移動架台40がレール42上を移動できるよ
うにする。For maintenance, the clamp 48
Is released, and the movable gantry 40 can move on the rail 42.
【0018】移動架台40をビーム上流側(図の右
側)へ移動させ、上流側のクランプ50により固定す
る。The movable gantry 40 is moved to the upstream side (right side in the figure) of the beam and fixed by the clamp 50 on the upstream side.
【0019】以上により、図3に示した如く、絶縁座
18とプラズマチェンバ14の間が十分に開き、ビーム
上流側からプラズマチェンバ14の中のメンテナンスが
容易に可能となる。As described above, as shown in FIG. 3, the space between the insulating seat 18 and the plasma chamber 14 is sufficiently opened, and maintenance in the plasma chamber 14 from the beam upstream side can be easily performed.
【0020】メンテナンス終了後は、クランプ50を解
除して移動架台40をストッパ44と当る位置まで移動
し、クランプ48を用いて、真空Oリング20をプラズ
マチェンバ14によって十分な力で押え付けることによ
り、図1に示した状態に戻し、プラズマチェンバ14、
真空チェンバ26及びアインツェル真空チェンバ22
が、共にイオン発生が可能な真空状態に維持されるよう
にする。After the maintenance is completed, the clamp 50 is released, the movable base 40 is moved to a position where it comes into contact with the stopper 44, and the vacuum O-ring 20 is pressed by the plasma chamber 14 with a sufficient force using the clamp 48. , Returning to the state shown in FIG.
Vacuum chamber 26 and Einzel vacuum chamber 22
However, both are maintained in a vacuum state in which ions can be generated.
【0021】なお、前記実施形態においては、アインツ
ェル真空チェンバ22が固定架台32上に固定され、E
CR本体10側がレール42上を移動するようにされて
いたが、逆に、プラズマチェンバ14及び真空チェンバ
26が固定されたECR本体10側を固定架台32に固
定し、アインツェル真空チェンバ22側を移動架台に載
せたり、あるいは、ECR本体10とアインツェル真空
チェンバ22を異なる移動架台に載せて、両者ともこれ
らを引き離す方向に移動自在とすることも可能である。In the above embodiment, the Einzel vacuum chamber 22 is fixed on the fixed base 32,
The CR body 10 was moved on the rails 42. On the contrary, the ECR body 10 to which the plasma chamber 14 and the vacuum chamber 26 were fixed was fixed to the fixed base 32, and the Einzel vacuum chamber 22 was moved. The ECR main body 10 and the Einzel vacuum chamber 22 can be mounted on different mounts, or both can be moved in a direction in which they are separated from each other.
【0022】又、ECR本体10が垂直に設置される場
合もあり、この場合、車輪41、レール42の代わり
に、ナット、ねじにより移動させることも可能である。In some cases, the ECR main body 10 may be installed vertically. In this case, the ECR main body 10 may be moved by nuts or screws instead of the wheels 41 and rails 42.
【0023】又、クランプ48、50の代わりに、ボル
トにより固定させることも可能である。Further, instead of the clamps 48 and 50, it is also possible to fix them with bolts.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、プラズマチェンバ等の
メンテナンス作業時に、各チェンバをECR本体から取
り外す必要がなく、又は、取外しが容易となり、メンテ
ナンスが容易に可能となる。従って、メンテナンス作業
時の機器の破損を防ぎ、予備品の費用を削減できる。
又、メンテナンスにかかる時間を削減でき、機器の稼働
率を増やせる。更に、メンテナンスに係わる人件費を削
減できる。According to the present invention, it is not necessary to remove each chamber from the ECR main body during maintenance work of the plasma chamber or the like, or the chambers can be easily removed and maintenance can be easily performed. Therefore, it is possible to prevent the equipment from being damaged during the maintenance work and to reduce the cost of spare parts.
In addition, the time required for maintenance can be reduced, and the operation rate of the device can be increased. Further, labor costs related to maintenance can be reduced.
【図1】従来のECRイオン源の構成を示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional ECR ion source.
【図2】本発明の実施形態のECRイオン源におけるイ
オン源稼働位置を示す断面図FIG. 2 is a sectional view showing an ion source operating position in the ECR ion source according to the embodiment of the present invention.
【図3】同じくメンテナンス位置を示す断面図FIG. 3 is a sectional view showing a maintenance position.
10…ECR本体 14…プラズマチェンバ 16…アノード電極 22…アインツェル真空チェンバ 24…引出し電極 26…真空チェンバ 32…固定架台 40…移動架台 42…レール 44、46…ストッパ 48、50…クランプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... ECR main body 14 ... Plasma chamber 16 ... Anode electrode 22 ... Einzel vacuum chamber 24 ... Extraction electrode 26 ... Vacuum chamber 32 ... Fixed gantry 40 ... Movable gantry 42 ... Rail 44,46 ... Stopper 48,50 ... Clamp
Claims (3)
使用し、金属の多価イオンを生成するための、ECR本
体に挿入されるプラズマチェンバと、該プラズマチェン
バ内に挿入保持されるアノード電極と、前記プラズマチ
ェンバから電気的に絶縁された状態で、該プラズマチェ
ンバに対向配置されるアインツェル真空チェンバと、該
アインツェル真空チェンバに固定された状態で、前記プ
ラズマチェンバの略軸心に沿って、前記アノード電極の
近傍まで挿入される引出し電極とを有するECRイオン
源において、 前記プラズマチェンバ又はアインツェル真空チェンバが
載置され、これらを引き離す方向に移動する移動架台を
設けたことを特徴とするECRイオン源。1. A plasma chamber inserted into an ECR body for generating polyvalent ions of a metal using a solid such as a metal oxide as an ion generation source, and an anode inserted and held in the plasma chamber. An electrode, an Einzel vacuum chamber opposed to the plasma chamber in a state of being electrically insulated from the plasma chamber, and a state substantially fixed along the Einzel vacuum chamber along a substantially axis of the plasma chamber. An ECR ion source having an extraction electrode inserted to the vicinity of the anode electrode, wherein the plasma chamber or the Einzel vacuum chamber is mounted, and an ECR is provided. Ion source.
て、更に、前記移動架台を位置決めするためのストッパ
と、前記移動架台を固定するための固定機構を設けたこ
とを特徴とするECRイオン源。2. An ECR ion source according to claim 1, further comprising a stopper for positioning said movable gantry and a fixing mechanism for fixing said movable gantry. .
て、前記固定機構がクランプであることを特徴とするE
CRイオン源。3. The ECR ion source according to claim 2, wherein said fixing mechanism is a clamp.
CR ion source.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10078761A JPH11273581A (en) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Ecr ion source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10078761A JPH11273581A (en) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Ecr ion source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11273581A true JPH11273581A (en) | 1999-10-08 |
Family
ID=13670897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10078761A Pending JPH11273581A (en) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Ecr ion source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11273581A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102348321A (en) * | 2011-10-01 | 2012-02-08 | 中国科学院近代物理研究所 | Thin-wall vacuum pipeline and method for manufacturing vacuum chamber by thin-wall vacuum pipeline |
JP2016110827A (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-20 | 日新イオン機器株式会社 | Ion source, susceptor, suspension mechanism, ion source conveyance system and ion source conveyance method |
JP2016110923A (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 株式会社東芝 | Ion accelerator and particle beam treatment device |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP10078761A patent/JPH11273581A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102348321A (en) * | 2011-10-01 | 2012-02-08 | 中国科学院近代物理研究所 | Thin-wall vacuum pipeline and method for manufacturing vacuum chamber by thin-wall vacuum pipeline |
JP2016110827A (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-20 | 日新イオン機器株式会社 | Ion source, susceptor, suspension mechanism, ion source conveyance system and ion source conveyance method |
JP2016110923A (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 株式会社東芝 | Ion accelerator and particle beam treatment device |
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