JPS58102441A - ホロ−カソ−ド放電装置 - Google Patents
ホロ−カソ−ド放電装置Info
- Publication number
- JPS58102441A JPS58102441A JP56201101A JP20110181A JPS58102441A JP S58102441 A JPS58102441 A JP S58102441A JP 56201101 A JP56201101 A JP 56201101A JP 20110181 A JP20110181 A JP 20110181A JP S58102441 A JPS58102441 A JP S58102441A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow cathode
- plate
- cathode
- flow rate
- hollow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/022—Details
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、放電の安定化および電極の長寿命化を図れる
ようにし次ホローカソード放電装置に関する・ 発明の技術的背景 ホローカソード放電装置は、放電室内に配置された中空
陰極（ホローカソード°）と陽極との間にアーク放電を
生じさせてプラズマを生成させるもので、イオン源やプ
ラズマ発生装置として広く利用されている。
ようにし次ホローカソード放電装置に関する・ 発明の技術的背景 ホローカソード放電装置は、放電室内に配置された中空
陰極（ホローカソード°）と陽極との間にアーク放電を
生じさせてプラズマを生成させるもので、イオン源やプ
ラズマ発生装置として広く利用されている。
ところで、従来のホローカソード放電装置Ｏ主ｌ！部は
通常、第１図に示すような構成となっている。すなわち
、図示しない放電室内に円筒状の中空陰極１ｔ−配置す
るとともにこの中空陰極１の一方の開口端２に離間対向
させて陽極Ｊを設けている。上記中空陰極１の外側には
、この中空陰極１ｔ−加熱するソレノイド状の加熱ヒー
タ４が設置されてお〕、また、上記加熱ヒータ４の外側
には熱シールド簡５が設置されている。熱シールド簡５
は、その陽極Ｓ側に位置する端部が、前記中空陰極１の
一方の開口端２の縁部に固定され九絶縁リング６により
て支持さされている。また、絶縁リングｄの端面には、
中央部にガス流量を制限するための開孔ｌを有した流量
制限板８が熱シールド簡５の端部に形成された折り曲げ
Ｗ６９′ｔ−介して固定されている。
通常、第１図に示すような構成となっている。すなわち
、図示しない放電室内に円筒状の中空陰極１ｔ−配置す
るとともにこの中空陰極１の一方の開口端２に離間対向
させて陽極Ｊを設けている。上記中空陰極１の外側には
、この中空陰極１ｔ−加熱するソレノイド状の加熱ヒー
タ４が設置されてお〕、また、上記加熱ヒータ４の外側
には熱シールド簡５が設置されている。熱シールド簡５
は、その陽極Ｓ側に位置する端部が、前記中空陰極１の
一方の開口端２の縁部に固定され九絶縁リング６により
て支持さされている。また、絶縁リングｄの端面には、
中央部にガス流量を制限するための開孔ｌを有した流量
制限板８が熱シールド簡５の端部に形成された折り曲げ
Ｗ６９′ｔ−介して固定されている。
しかして、上記のように構成されたホローカソード放電
装置にあっては、中空陰極１内を通して作動ガスを陽極
３側に向けて通流させている状態で、上記中空陰極１と
陽極Ｓとの間にアーク放電、すなわちホローカソード放
電を起こさせ、この放電によって上記中空陰極１内で生
成されたイオン、プラズマを流量制限板８の開孔１から
連続的に引き出すようにしている。
装置にあっては、中空陰極１内を通して作動ガスを陽極
３側に向けて通流させている状態で、上記中空陰極１と
陽極Ｓとの間にアーク放電、すなわちホローカソード放
電を起こさせ、この放電によって上記中空陰極１内で生
成されたイオン、プラズマを流量制限板８の開孔１から
連続的に引き出すようにしている。
背景技術の問題点
しかしながら、上記のように構成された従来のホローカ
ソード放電装置にあっては次のような問題があった。す
なわち、アーク放電が起動すると、中空陰極１内で発生
するイオン、プラズマの濃度が高くなり、これ等が流量
制限板８の開孔１から流出するために開孔７の近傍にお
ける電流密度が非常に高くなる。
ソード放電装置にあっては次のような問題があった。す
なわち、アーク放電が起動すると、中空陰極１内で発生
するイオン、プラズマの濃度が高くなり、これ等が流量
制限板８の開孔１から流出するために開孔７の近傍にお
ける電流密度が非常に高くなる。
このため、流量制限板８全体が非常に高温となり、この
結果、上記流量制限板８の構成物質が蒸発し、この蒸発
物質が中空陰極１の内壁へ付着する。そのため、中空陰
極１の熱電子放出効率が低下し、放電起動が困難になり
、ｔた、放電維持電圧が高くなシ、結局、中空陰極１の
寿命が非常に短かいという問題があった。
結果、上記流量制限板８の構成物質が蒸発し、この蒸発
物質が中空陰極１の内壁へ付着する。そのため、中空陰
極１の熱電子放出効率が低下し、放電起動が困難になり
、ｔた、放電維持電圧が高くなシ、結局、中空陰極１の
寿命が非常に短かいという問題があった。
発明の目的
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、簡単な構成によって中空陰極内
壁に流量制限板の蒸発物が付着することを防止でき、も
って放電起動の困難化および放電維持電圧の上昇化を防
止で倉、装置全体の長痔命化を図れるホローカソード放
電装置を提供することにある。
の目的とするところは、簡単な構成によって中空陰極内
壁に流量制限板の蒸発物が付着することを防止でき、も
って放電起動の困難化および放電維持電圧の上昇化を防
止で倉、装置全体の長痔命化を図れるホローカソード放
電装置を提供することにある。
発明の概要
本発明は、流量制限板の中空陰極側に位置する面に対向
させて保鏝板を設けることによって、高温になりた上記
流量制限板から蒸発し次蒸発物が上記中空陰極内壁に付
着することを防止したことを特徴とする・ 発明の実施例 本発明の実施側管図面を参照しながら説明する・ 第２図は本発明の一実施例に係るホローカソード放電装
置のｌｌ！部だけｔ取シ出して示す断面図であり、第１
図と同一部分は同一符号で示しである。したがって重複
する部分の説明は省略する。
させて保鏝板を設けることによって、高温になりた上記
流量制限板から蒸発し次蒸発物が上記中空陰極内壁に付
着することを防止したことを特徴とする・ 発明の実施例 本発明の実施側管図面を参照しながら説明する・ 第２図は本発明の一実施例に係るホローカソード放電装
置のｌｌ！部だけｔ取シ出して示す断面図であり、第１
図と同一部分は同一符号で示しである。したがって重複
する部分の説明は省略する。
この実施例では、中空陰極１會熱電子の放出し易い物質
であるＬａｊ１４（ツンタ／ヘキサＩライド）で形成し
、絶縁リング６をＢＮ（−ロンナイトライド）で形成し
、また流量制限板ａ ｔ−Ｍ。
であるＬａｊ１４（ツンタ／ヘキサＩライド）で形成し
、絶縁リング６をＢＮ（−ロンナイトライド）で形成し
、また流量制限板ａ ｔ−Ｍ。
（モリブデン）またはＷ（タングステン）で形成してい
る。
る。
そして、上記流量制限板１と前配中空隘極１との間に位
置する絶縁リング６の内部に、上記流量制限板８および
上記中空陰極１に対して離間させて上記中空陰極１より
大径の円形の保−板１０ｔ−固定している。この保−板
１０は中央に上記流量制限板１０に設けられた開孔７よ
）大径の孔１１を有し、前記中空陰極１と同一の材料で
あるＬａＢ４で形成されている。なお、図中１２は保−
板１０と流量制限板１とを離間させるためのＢＮ製のス
イーサを示している。
置する絶縁リング６の内部に、上記流量制限板８および
上記中空陰極１に対して離間させて上記中空陰極１より
大径の円形の保−板１０ｔ−固定している。この保−板
１０は中央に上記流量制限板１０に設けられた開孔７よ
）大径の孔１１を有し、前記中空陰極１と同一の材料で
あるＬａＢ４で形成されている。なお、図中１２は保−
板１０と流量制限板１とを離間させるためのＢＮ製のス
イーサを示している。
このような構成であると、中空陰極１内を通して作動ガ
スを通流させている状態で中空陰極１と陽極３との間に
アーク放電、すなわちホローカソード放電を起動させる
ことによって、上記中空陰極１内で生成されたプラズマ
ｔ−流量制限板８の中央に設けられた開孔１から連続的
に引き出すことができる。そして、このとき、前述し友
ように、流量制限板８全体が高温にな）、流量制限板ａ
を構成している物質であるＭｏ又はＷの原子が蒸発する
が、上記流量制限板８と中空陰極１との間に保護板１０
が介在しているために、蒸発した原子は中空陰極１内部
に移動できず、上記分子の大部分は上記保護板１０に付
着する。したがって、中空陰極１内部に流量制限板８か
ら蒸発した原子が飛散しないから上記中空陰極１の内壁
に上記原子が付着することを防止できる。なお、上記保
護板１０は上記中空陰極１と同一の材料で形成されてい
るのでたとえ、上記保＃ａ板１０から蒸発した原子が上
記中空陰極１の内壁に付着しても、中空陰極１の熱電子
放出効率が低下することはない拳 したがって、上記保−１１１０會設けたことによりて、
前記中空陰極１の熱電子放出効率が低下する虞れが′４
％Ａので、放電起動の困難化および放電維持電圧の上昇
化を防止でき、装置全体の長寿命化を図ることができる
。
スを通流させている状態で中空陰極１と陽極３との間に
アーク放電、すなわちホローカソード放電を起動させる
ことによって、上記中空陰極１内で生成されたプラズマ
ｔ−流量制限板８の中央に設けられた開孔１から連続的
に引き出すことができる。そして、このとき、前述し友
ように、流量制限板８全体が高温にな）、流量制限板ａ
を構成している物質であるＭｏ又はＷの原子が蒸発する
が、上記流量制限板８と中空陰極１との間に保護板１０
が介在しているために、蒸発した原子は中空陰極１内部
に移動できず、上記分子の大部分は上記保護板１０に付
着する。したがって、中空陰極１内部に流量制限板８か
ら蒸発した原子が飛散しないから上記中空陰極１の内壁
に上記原子が付着することを防止できる。なお、上記保
護板１０は上記中空陰極１と同一の材料で形成されてい
るのでたとえ、上記保＃ａ板１０から蒸発した原子が上
記中空陰極１の内壁に付着しても、中空陰極１の熱電子
放出効率が低下することはない拳 したがって、上記保−１１１０會設けたことによりて、
前記中空陰極１の熱電子放出効率が低下する虞れが′４
％Ａので、放電起動の困難化および放電維持電圧の上昇
化を防止でき、装置全体の長寿命化を図ることができる
。
実施例の場合、上記保護板１０が上記流量制限板８に直
＊＊触すると流量制限板の構成物質であるＭｏ又はＷと
保−板の構成物質であるＬａＩ３中のＢ（はう素）とで
ほう、化化合物が生成する。そのため、流量制限板およ
び保−板が劣化する虞れがあるので、上記保護板１０と
上記流量制限板８との間ｆ：１Ｉ１１関させているので
ある。
＊＊触すると流量制限板の構成物質であるＭｏ又はＷと
保−板の構成物質であるＬａＩ３中のＢ（はう素）とで
ほう、化化合物が生成する。そのため、流量制限板およ
び保−板が劣化する虞れがあるので、上記保護板１０と
上記流量制限板８との間ｆ：１Ｉ１１関させているので
ある。
なお、本発明は、上述し次実施例に限定されるものでは
ない。すなわち、実施例では保護板を中空陰極と同一材
料で形成し、ているが、中空陰極より熱電子の放出し易
い材料、すなわち仕事関数の小さい材料で形成すること
によって、上記保護板の構成物質が蒸発して上記中空陰
極の内壁に付着した場合に中空陰極内壁の仕事函数の上
昇を防止するようにしてもよい、また、中空陰極および
流量制限板に使用される材料も特に限定されるものでは
ない。
ない。すなわち、実施例では保護板を中空陰極と同一材
料で形成し、ているが、中空陰極より熱電子の放出し易
い材料、すなわち仕事関数の小さい材料で形成すること
によって、上記保護板の構成物質が蒸発して上記中空陰
極の内壁に付着した場合に中空陰極内壁の仕事函数の上
昇を防止するようにしてもよい、また、中空陰極および
流量制限板に使用される材料も特に限定されるものでは
ない。
発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、流量制限板の中空
陰極側に位置する面に対向させて保護板を設けているの
で、中空陰極内壁ＫｔＩｔ量制限板の蒸発物が付着する
ことを防止でき、ｔ−で放電起動の困難化および放電維
持電圧の上昇化を防止でき、装置全体の長寿命化を図る
ことができる。
陰極側に位置する面に対向させて保護板を設けているの
で、中空陰極内壁ＫｔＩｔ量制限板の蒸発物が付着する
ことを防止でき、ｔ−で放電起動の困難化および放電維
持電圧の上昇化を防止でき、装置全体の長寿命化を図る
ことができる。
第１図は従来のホローカソード放電装置の要部の概略構
成を示す断面図、第２図は本発明に係るホローカソード
放電装置の要部の概略構成を示す断面図である。 １・・・中空陰極、２・・・一方の開口端、３・・・陽
極、４・・・加熱ヒータ、５・・・熱シールド筒、６・
・・絶縁リング、８・・・流量制限板、１０・・・保護
板。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
成を示す断面図、第２図は本発明に係るホローカソード
放電装置の要部の概略構成を示す断面図である。 １・・・中空陰極、２・・・一方の開口端、３・・・陽
極、４・・・加熱ヒータ、５・・・熱シールド筒、６・
・・絶縁リング、８・・・流量制限板、１０・・・保護
板。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
Claims (3)
- （１） 一方の開口端部にガス流量を制限する開孔を
有したガス流量制限板が取付けられてなる中空陰極と陽
極とを上記ガス流量制限板側を上記陽極−に向けて離間
対向配置するとともに上記中空陰極内を通して上記陽極
側に向けて作動ガスを通流させている状態で上記中空陰
極と上記陽極との間にホローカソードアーク放電を行な
わせるようにしたホローカソード放電装置において、前
記ガス流量制限板の前記中空陰極側に位置する面に対向
させて保繰板を設けてなることｔ％倣とするホローカソ
ード放電装置。 - （２）前記保躾板扛、前記中空陰極と同一材料で形成さ
れたものであることを特徴とする特許請求の範囲第（０
項記載のホローカソード放電装置・ - （３） 前記保−板は、前記中空陰極構成材料の仕事
関数より小なる仕事関数を有する材料で形成されたもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
のホローカソード放電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56201101A JPS58102441A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | ホロ−カソ−ド放電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56201101A JPS58102441A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | ホロ−カソ−ド放電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58102441A true JPS58102441A (ja) | 1983-06-18 |
Family
ID=16435408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56201101A Pending JPS58102441A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | ホロ−カソ−ド放電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58102441A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0374034A (ja) * | 1989-05-25 | 1991-03-28 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ装置 |
-
1981
- 1981-12-14 JP JP56201101A patent/JPS58102441A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0374034A (ja) * | 1989-05-25 | 1991-03-28 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ装置 |
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