JPS5842149A - セシウムイオン源 - Google Patents
セシウムイオン源Info
- Publication number
- JPS5842149A JPS5842149A JP13926181A JP13926181A JPS5842149A JP S5842149 A JPS5842149 A JP S5842149A JP 13926181 A JP13926181 A JP 13926181A JP 13926181 A JP13926181 A JP 13926181A JP S5842149 A JPS5842149 A JP S5842149A
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- JP
- Japan
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- cesium
- compound
- additive
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- electron beam
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/20—Ion sources; Ion guns using particle beam bombardment, e.g. ionisers
- H01J27/22—Metal ion sources
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (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】
本発明はイオンマイクロアナライず一等1ζ使用して最
適なセシウムイオン源に関し%4IJC取扱−の容易な
セシウムイオン源6ζ関する。
適なセシウムイオン源に関し%4IJC取扱−の容易な
セシウムイオン源6ζ関する。
4f7マイクロアナライブー1ζお−で試料表面1と一
次イオンを照射し、該表面より二次的1ζ放出されるイ
オンを分析しているが、この分析精度を向上させるため
1ζは、より多くの二次イオンを試料から放出さするこ
とが望ましい。この二次イオンの放出量を増加させるた
めに一次イオン種として酸素イオンあるいはセシウムイ
オンを利用する 。
次イオンを照射し、該表面より二次的1ζ放出されるイ
オンを分析しているが、この分析精度を向上させるため
1ζは、より多くの二次イオンを試料から放出さするこ
とが望ましい。この二次イオンの放出量を増加させるた
めに一次イオン種として酸素イオンあるいはセシウムイ
オンを利用する 。
と効果があることが知られてiるが、該酸素イオンは正
イオンを該セシウムイオンは負イオンの放出量を増加さ
せる。従来のセシウムイオン源は金属セシウムを周囲に
ヒーターが巻回された容器−ζ入れて加熱し、蒸発した
セシウムを多孔質の高温1ζ保たれたタングステン製の
電離後1ζ導き、該電離後を通過させることによってセ
シウムをイオン化するよう1ζして−る。又他のセシウ
ムイオン源にお−では、先端11gζ強電界が形成され
たキャビラリ−エミッター易ζ液状のセシウムを供給シ
、該工きツタ−先端において、該強電界−こより液状セ
シウムを蒸発、イオン化するよう一ζして−る。
イオンを該セシウムイオンは負イオンの放出量を増加さ
せる。従来のセシウムイオン源は金属セシウムを周囲に
ヒーターが巻回された容器−ζ入れて加熱し、蒸発した
セシウムを多孔質の高温1ζ保たれたタングステン製の
電離後1ζ導き、該電離後を通過させることによってセ
シウムをイオン化するよう1ζして−る。又他のセシウ
ムイオン源にお−では、先端11gζ強電界が形成され
たキャビラリ−エミッター易ζ液状のセシウムを供給シ
、該工きツタ−先端において、該強電界−こより液状セ
シウムを蒸発、イオン化するよう一ζして−る。
上述したセシウムイオン源は−ずれも金属セシウムを使
用しτ−るが−この金属セシウムは空気−ζ触れると激
しく反応し、甚だ危険な物質である。
用しτ−るが−この金属セシウムは空気−ζ触れると激
しく反応し、甚だ危険な物質である。
従ってその取扱−1仁は十分な注意が必要であると共に
一金属セシウムをイオン源に装填する際6ζは該セシウ
ムが空気に触れfivhようlζするため、イオン源の
構造1ζ特別た工夫が必要と1にり、該構造が複雑とな
らざるを得ない。
一金属セシウムをイオン源に装填する際6ζは該セシウ
ムが空気に触れfivhようlζするため、イオン源の
構造1ζ特別た工夫が必要と1にり、該構造が複雑とな
らざるを得ない。
本発明は上述した点1ζ鑑皐でなされたもので、取扱−
が容易で構造が簡単なセシウムイオン源を提供すること
を目的としている。
が容易で構造が簡単なセシウムイオン源を提供すること
を目的としている。
本発明−ζ基づくセシウムイオン源はセシウム化合物と
、高温下−ζおいて該セシウム化合物と反応して金属セ
シウムを生成する添加物との混合材料管電子ビーム衝撃
−ζよって加熱し、該混合材料を熔融、蒸発させ、生じ
た金属セシウムを電子ビーム衝撃によってイオン化する
ようにして−る。
、高温下−ζおいて該セシウム化合物と反応して金属セ
シウムを生成する添加物との混合材料管電子ビーム衝撃
−ζよって加熱し、該混合材料を熔融、蒸発させ、生じ
た金属セシウムを電子ビーム衝撃によってイオン化する
ようにして−る。
例えばCsMo 、 Cm C1等のセシウム化合物は
空気中にか−でも極めて安定な物質である。このような
セシウム化合物とある種の添加物を混合し、加熱すると
、該セシウム化合物と添加物とは反応し、金属セシウム
(CB)が生成される8本発明の特徴はこのような過程
で生成したセシウムをイオン化する点にあり、更儂ζセ
シウム化合物と添加物との混合材料を電子ビームgζよ
って局所的lζ加熱し微小部分から高精度のセシウムイ
オンを一生させる点にある。その結果本発明にか−では
イオン源へは空気中で安定なセシウム化合物を装填する
ことができ、金属セシウムを装填するようにした従来の
セシウムイオン源嘉ζ比し、取扱−が容易で構造も簡単
と’&ゐ。尚本発明にか叶るセシウム化合物と添加物と
の組合せの一例を次に示す。
空気中にか−でも極めて安定な物質である。このような
セシウム化合物とある種の添加物を混合し、加熱すると
、該セシウム化合物と添加物とは反応し、金属セシウム
(CB)が生成される8本発明の特徴はこのような過程
で生成したセシウムをイオン化する点にあり、更儂ζセ
シウム化合物と添加物との混合材料を電子ビームgζよ
って局所的lζ加熱し微小部分から高精度のセシウムイ
オンを一生させる点にある。その結果本発明にか−では
イオン源へは空気中で安定なセシウム化合物を装填する
ことができ、金属セシウムを装填するようにした従来の
セシウムイオン源嘉ζ比し、取扱−が容易で構造も簡単
と’&ゐ。尚本発明にか叶るセシウム化合物と添加物と
の組合せの一例を次に示す。
CaMo + Tl
CaC1+ Ca
CatCr40m + 81
CS工+W
以下本発明の実施例を添付図面に基づき詳述する。
第1図にお−で1は正の高電圧が印加される電極であり
、該電極11ζよ抄棒状の工2ツタ−2が支持されてい
る。該棒状のエヤツタ−2は例えば粉末状のセシウム化
合物CIIMOと同じく粉末状の添加物!1を混合し、
この混合材料を加圧成形して形成される。酋工ぎツタ−
2に接近してイオンの引出し電4II5が配置され、該
引出し電極6の下部には加熱電源4から加熱電流が供給
される螺旋状のフィラメント5.更Sζは接地電位の陰
極6が配置される。該電極1及びエミッター2には高電
産電源7かも正の高電圧が印加され、又該引・出し電[
!6及びフィラメント56ζは例えば10071!度の
電圧が電II8かも印加される。
、該電極11ζよ抄棒状の工2ツタ−2が支持されてい
る。該棒状のエヤツタ−2は例えば粉末状のセシウム化
合物CIIMOと同じく粉末状の添加物!1を混合し、
この混合材料を加圧成形して形成される。酋工ぎツタ−
2に接近してイオンの引出し電4II5が配置され、該
引出し電極6の下部には加熱電源4から加熱電流が供給
される螺旋状のフィラメント5.更Sζは接地電位の陰
極6が配置される。該電極1及びエミッター2には高電
産電源7かも正の高電圧が印加され、又該引・出し電[
!6及びフィラメント56ζは例えば10071!度の
電圧が電II8かも印加される。
1詠した如き構成のイオン源にか−でフィラメント5か
ら一生した電子は電界が集中しているエヤツタ−2の先
端部に集中的に照射され、該先端部を加熱する。その結
果該先端部にか−でエヤツタ−を構成するセシウム化合
物と添加物の混合材料は熔融し、そして蒸発する。この
遇穆でセシウム化合物と添加物とは反応し、セシウムが
生成される。該生成したセシウムは更1ζ電子ビームに
よって照射されイオン化される。酸セシウムイオンは引
出し電極2S−ζよって引出され、陰極6Iこよって加
速されて、該陰極の開口9からイオンビームとして取り
出される。尚この実施例にか−では該セシウム化合物が
絶縁物であるため、エヤツタ−が電子ビームの照射6ζ
よって帯電しなhよう該工9ツタ−が導電性を有する種
度までセシウム化合物゛中Cζ導電性の添加物を含ませ
る必要がある。
ら一生した電子は電界が集中しているエヤツタ−2の先
端部に集中的に照射され、該先端部を加熱する。その結
果該先端部にか−でエヤツタ−を構成するセシウム化合
物と添加物の混合材料は熔融し、そして蒸発する。この
遇穆でセシウム化合物と添加物とは反応し、セシウムが
生成される。該生成したセシウムは更1ζ電子ビームに
よって照射されイオン化される。酸セシウムイオンは引
出し電極2S−ζよって引出され、陰極6Iこよって加
速されて、該陰極の開口9からイオンビームとして取り
出される。尚この実施例にか−では該セシウム化合物が
絶縁物であるため、エヤツタ−が電子ビームの照射6ζ
よって帯電しなhよう該工9ツタ−が導電性を有する種
度までセシウム化合物゛中Cζ導電性の添加物を含ませ
る必要がある。
第2図は本発明の他の実施例を示しており、図中11は
タンタルある−はタングステンの如き金属で形成された
容器であり、誼容1811の一方の端部12は細(され
、例えば0.1mm @ RtD細孔16が該端部12
1ζ穿たれて−る。該容器の端部12に接近して開口1
4t−有した電1i15が配置されて−る。該容量il
lはillの電源16によって高電圧V、が印加されて
おり、蚊電極15には第21F)115i 171ζよ
って電圧V、が印加されて−る。該電1i15の該容器
11とは反対側には螺旋状のフィラメント18が配置さ
れており、更1とは発生したイオンを加速するための接
地電位−ζされた加速型1i19が配置されて−る。該
電極19にはイオンビームの射出角を制限する絞り板2
oが固定されτおり%又絶縁碍子21t−介してグリッ
ド22が固定されて−る。該グリッド22と加速型11
19との間1ζは適宜なる電源から数+ポルト1度の電
圧が印加されてかり、この結果加速電極19ある−は絞
り板2旧ζイオンが衝突すること−ζよって発生する電
子が前記容!ill、電1i15へ向うことが阻止され
る。更に該加速型1i19−ζは碍子21の内側に導−
性シールドリング23が配置されており、イオンの衝突
によって加速tii19..あるいは絞り板20かもの
スパッタされた電子が碍子21 j!付着し、該加速電
極19とグリッド22との間の絶縁不良が生じるのを防
止して−る。
タンタルある−はタングステンの如き金属で形成された
容器であり、誼容1811の一方の端部12は細(され
、例えば0.1mm @ RtD細孔16が該端部12
1ζ穿たれて−る。該容器の端部12に接近して開口1
4t−有した電1i15が配置されて−る。該容量il
lはillの電源16によって高電圧V、が印加されて
おり、蚊電極15には第21F)115i 171ζよ
って電圧V、が印加されて−る。該電1i15の該容器
11とは反対側には螺旋状のフィラメント18が配置さ
れており、更1とは発生したイオンを加速するための接
地電位−ζされた加速型1i19が配置されて−る。該
電極19にはイオンビームの射出角を制限する絞り板2
oが固定されτおり%又絶縁碍子21t−介してグリッ
ド22が固定されて−る。該グリッド22と加速型11
19との間1ζは適宜なる電源から数+ポルト1度の電
圧が印加されてかり、この結果加速電極19ある−は絞
り板2旧ζイオンが衝突すること−ζよって発生する電
子が前記容!ill、電1i15へ向うことが阻止され
る。更に該加速型1i19−ζは碍子21の内側に導−
性シールドリング23が配置されており、イオンの衝突
によって加速tii19..あるいは絞り板20かもの
スパッタされた電子が碍子21 j!付着し、該加速電
極19とグリッド22との間の絶縁不良が生じるのを防
止して−る。
上述した如き構成−ζにm−で、容器1基ζは例えば目
つ化上シウふとタングステンとの混合材料24が入れら
れる。ここで容@11と電4115との間の電位差(V
l−V、)は例えば数百ボルトにさ口ており、容器11
の正電位は電1i15の開口14を通ってフィラメント
側1ζにじみ出るよう−こされている。又該容器110
周辺の電界は細くされた端部12の近傍1ζ集中して−
る。この結果フィラメント18を加熱することによって
発生した電子は容器11と115との間の電界−ζよっ
て収束され更易こ加速されて電界が集中している9I4
部124ζ衝突し、その部分を加熱する。この容器11
の端部12が加熱されること爵ζ伴−1該容器内部の端
部付近の材料24は融は始め、その一部は端部12に穿
たれた細孔15を通って容器11の先端に流れ出す。容
器11の先端部に達したイオン化物質の液体は容器11
と電極15との間1ζ印加されている電圧によって生じ
る電界1こよる静電応力と液体自身の表面張力との均衡
を保つ形状となる。この形状は略円錐−ζ近く、従って
、電界は円錐状液体の鋭い先端部1ζ集中する。この結
果動作の初期慕こはフィラメント18からの電子は容器
11の端部12を加熱し、材料24を融点まで加熱する
こと+cするが、材料24の一部が液イヒして容器11
の先端部jc流れ出し円錐状となった後5ζは電子はこ
の円錐先端部に集中的−ζ衝突することになる。
つ化上シウふとタングステンとの混合材料24が入れら
れる。ここで容@11と電4115との間の電位差(V
l−V、)は例えば数百ボルトにさ口ており、容器11
の正電位は電1i15の開口14を通ってフィラメント
側1ζにじみ出るよう−こされている。又該容器110
周辺の電界は細くされた端部12の近傍1ζ集中して−
る。この結果フィラメント18を加熱することによって
発生した電子は容器11と115との間の電界−ζよっ
て収束され更易こ加速されて電界が集中している9I4
部124ζ衝突し、その部分を加熱する。この容器11
の端部12が加熱されること爵ζ伴−1該容器内部の端
部付近の材料24は融は始め、その一部は端部12に穿
たれた細孔15を通って容器11の先端に流れ出す。容
器11の先端部に達したイオン化物質の液体は容器11
と電極15との間1ζ印加されている電圧によって生じ
る電界1こよる静電応力と液体自身の表面張力との均衡
を保つ形状となる。この形状は略円錐−ζ近く、従って
、電界は円錐状液体の鋭い先端部1ζ集中する。この結
果動作の初期慕こはフィラメント18からの電子は容器
11の端部12を加熱し、材料24を融点まで加熱する
こと+cするが、材料24の一部が液イヒして容器11
の先端部jc流れ出し円錐状となった後5ζは電子はこ
の円錐先端部に集中的−ζ衝突することになる。
該電子の衝突−ζよって円錐先端の液状材料の温度は更
1ζ上昇して沸点1C達すると、該材料は蒸発を始める
。この過程でセシウムが生成されるが生成したセシウム
は高密度の電子束の中4ζあるので、電子と衝突しイオ
ン化する。該発生したセシウムイオンは液状円錐の先端
付近の強−電界lζよって加速され、電1ii15の開
口14t−通過し、更には加速型11i19の作用1ζ
よって加速されt絞9板20酪ζ工って制限された射出
角のイオンビームが得られる。
1ζ上昇して沸点1C達すると、該材料は蒸発を始める
。この過程でセシウムが生成されるが生成したセシウム
は高密度の電子束の中4ζあるので、電子と衝突しイオ
ン化する。該発生したセシウムイオンは液状円錐の先端
付近の強−電界lζよって加速され、電1ii15の開
口14t−通過し、更には加速型11i19の作用1ζ
よって加速されt絞9板20酪ζ工って制限された射出
角のイオンビームが得られる。
このように上述した実施例Sζおいては、高密度の電子
を円錐、状の液状イオン化材料の鋭くされた先端部−ζ
集中的−と衝突させることができ、微小部分から高密度
のイオンを発生きせることができる。
を円錐、状の液状イオン化材料の鋭くされた先端部−ζ
集中的−と衝突させることができ、微小部分から高密度
のイオンを発生きせることができる。
又電子線発生フィラメント18はイオンの発生点から6
キ電極15の影の下Cζ配置されているため、該イオン
の発生点から該フィラメント181ζ向ライオンは劃1
5によって阻止され、該フィラメントの汚染は防止され
る。
キ電極15の影の下Cζ配置されているため、該イオン
の発生点から該フィラメント181ζ向ライオンは劃1
5によって阻止され、該フィラメントの汚染は防止され
る。
第S図は第2図1ζ示した実施例における容器11の部
分を変形させた実施例を示している。第S図にお−て容
!s11の細孔13を貫通して金属棒25が配置されて
おり、該金属棒25の一端は容器114C固定され、他
端は鋭i針状1こされて−る。該金属棒25の針状端部
は細孔15を貫通して僅か−ζ容器11から115側I
ζ突出して−る。この結果フィラメント18から発生し
た電子は電界が集中しτiる該金属棒25の針状先端部
iζ衝突し、金属棒25を介して材料24゜をその融点
1こまで加熱する。該加熱−ζより融けて液状となった
材料は金属棒25の先端部lζ流れ出し、該先端部にお
ける電子衝撃1ζよって更−ζ加熱され蒸発し、第2の
実線例と同様−ζイオン化される―
分を変形させた実施例を示している。第S図にお−て容
!s11の細孔13を貫通して金属棒25が配置されて
おり、該金属棒25の一端は容器114C固定され、他
端は鋭i針状1こされて−る。該金属棒25の針状端部
は細孔15を貫通して僅か−ζ容器11から115側I
ζ突出して−る。この結果フィラメント18から発生し
た電子は電界が集中しτiる該金属棒25の針状先端部
iζ衝突し、金属棒25を介して材料24゜をその融点
1こまで加熱する。該加熱−ζより融けて液状となった
材料は金属棒25の先端部lζ流れ出し、該先端部にお
ける電子衝撃1ζよって更−ζ加熱され蒸発し、第2の
実線例と同様−ζイオン化される―
第1図乃至IIIts図は夫々本発明の一実施例を示す
図である。 1:電極、2:エミッター、6:引出し電極、4:加熱
電源、5:フィラメント、6:陰極、7:高電圧電源%
8:電源、9:開口。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者加勢忠雄
図である。 1:電極、2:エミッター、6:引出し電極、4:加熱
電源、5:フィラメント、6:陰極、7:高電圧電源%
8:電源、9:開口。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者加勢忠雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L セシウム化合物と、高温下に$Pv&で該セシウム
化合物と反応して金属セシウムを生成する添加物との混
合材料を電子ビーム衝撃によって加熱するように構成し
、該混合材料を熔融、蒸発させ、生じた金属セシウムを
電子ビーム衝撃畠ζよりティオン化するようにしたセシ
ウムイオンー・ a セシウム化合物と、高温下−とお−で該セシウム化
合物と反応して金属セシウムを生成する添加物との混合
材料を加圧成形して棒状工きツタ−とし、該工2ツター
先端部に電子ビームを衝撃するようにした特許請求の範
囲第1項記載のセシウムイオン源。 a 先端部に細孔を有した導電性材料で形成号れた容器
の内部Cζセシウム化合物と、高温Tmζお−で該セシ
ウム化合物と反応して金属セシウムを生成する添加物と
を混合して入れ、該容器の先端IIIに電子ビームを衝
撃するようlこした特許請求の範囲第131紀載のセシ
ウムイオン源。 也 該容器の細孔を貫通して導電性の針状部材を配置し
た特許請求の範囲#E3項記載のセシウムイオン源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13926181A JPS5842149A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | セシウムイオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13926181A JPS5842149A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | セシウムイオン源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5842149A true JPS5842149A (ja) | 1983-03-11 |
JPS6322405B2 JPS6322405B2 (ja) | 1988-05-11 |
Family
ID=15241164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13926181A Granted JPS5842149A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | セシウムイオン源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5842149A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60153450A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-12 | Izumi Jidosha Kogyo Kk | 断熱エンジン用ピストン |
JPS60175750A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-09-09 | Ngk Insulators Ltd | セラミツクス鋳ぐるみピストン |
JPS61193334A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Hitachi Ltd | 表面電離型イオン源 |
JPH0344855U (ja) * | 1989-09-08 | 1991-04-25 | ||
JPH0512672U (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-19 | 京セラ株式会社 | セラミツク軸体と金属筒体との接合体 |
-
1981
- 1981-09-04 JP JP13926181A patent/JPS5842149A/ja active Granted
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60153450A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-12 | Izumi Jidosha Kogyo Kk | 断熱エンジン用ピストン |
JPH0452389B2 (ja) * | 1984-01-23 | 1992-08-21 | Izumi Kogyo Co Ltd | |
JPS60175750A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-09-09 | Ngk Insulators Ltd | セラミツクス鋳ぐるみピストン |
JPH0467580B2 (ja) * | 1984-02-23 | 1992-10-28 | Ngk Insulators Ltd | |
JPS61193334A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Hitachi Ltd | 表面電離型イオン源 |
JPH0344855U (ja) * | 1989-09-08 | 1991-04-25 | ||
JPH0512672U (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-19 | 京セラ株式会社 | セラミツク軸体と金属筒体との接合体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6322405B2 (ja) | 1988-05-11 |
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