JPS5887739A - イオン源冷却の制御方法 - Google Patents
イオン源冷却の制御方法Info
- Publication number
- JPS5887739A JPS5887739A JP56185296A JP18529681A JPS5887739A JP S5887739 A JPS5887739 A JP S5887739A JP 56185296 A JP56185296 A JP 56185296A JP 18529681 A JP18529681 A JP 18529681A JP S5887739 A JPS5887739 A JP S5887739A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- timer
- ion source
- contact
- ion
- power
- 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
- H01J27/16—Ion sources; Ion guns using high-frequency excitation, e.g. microwave excitation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (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】
本発明はイオン源の冷却に係り、特にプラズマからイオ
ンを引出す方式のイオン源の冷却方法に関する。
ンを引出す方式のイオン源の冷却方法に関する。
従来技術の説明のためにイオン打込機に使用さｎている
マイクロ波イオン源について以下説明する。まず、マイ
クロ波イオン源の構成を第１図に示し簡単に動作を説明
する。第１図において、マグネトロン電源１即ち、プラ
ズマ発生用電源によって供給される電力は、マグネトロ
ン２によってマイクロ波電力に変換される。このマイク
ロ波電力は、導波管３及び高電圧部と低電圧部の間にあ
るチョークフランジ４を経て加速電源５に接続され、高
圧に浮いているイオン箱６に導入される。
マイクロ波イオン源について以下説明する。まず、マイ
クロ波イオン源の構成を第１図に示し簡単に動作を説明
する。第１図において、マグネトロン電源１即ち、プラ
ズマ発生用電源によって供給される電力は、マグネトロ
ン２によってマイクロ波電力に変換される。このマイク
ロ波電力は、導波管３及び高電圧部と低電圧部の間にあ
るチョークフランジ４を経て加速電源５に接続され、高
圧に浮いているイオン箱６に導入される。
該イオン箱６にはガス導入パイプ７によりガスが導入さ
れる。イオン箱６の外側には、コイル８が巻かれ、コイ
ル電源９による電流によってイオン箱６の中心には約８
００ガウスの磁場が得られる。
れる。イオン箱６の外側には、コイル８が巻かれ、コイ
ル電源９による電流によってイオン箱６の中心には約８
００ガウスの磁場が得られる。
イオン源内には減速電極１ｏとアース電極１１とが内蔵
されていて減速電極１ｏには減速電源１２により約−２
ｋＶの電圧が印加されている。イオン源は加速電源と接
続されているため、高電圧に浮いており、低電圧部のコ
イル８との間の絶縁ガイシ１２によって絶縁を保ち、か
つイオン源内の真空度を１０″′５Ｔｏｒｒに保持する
構造となっている。マイクロ波イオン源は、磁場中のマ
イクロ波放電によってガスをイオン化し、プラズマ化す
る。
されていて減速電極１ｏには減速電源１２により約−２
ｋＶの電圧が印加されている。イオン源は加速電源と接
続されているため、高電圧に浮いており、低電圧部のコ
イル８との間の絶縁ガイシ１２によって絶縁を保ち、か
つイオン源内の真空度を１０″′５Ｔｏｒｒに保持する
構造となっている。マイクロ波イオン源は、磁場中のマ
イクロ波放電によってガスをイオン化し、プラズマ化す
る。
このプラズマからイオンが加速されてイオンビームが引
き出される。イオン箱は、マイクロ波放電によって発生
したプラズマによって加熱されるため冷却する必要があ
るが、加速電圧（約８０ｋＶ）に浮いているため、ファ
ンによる強制空冷か、絶縁抵抗の高いフレオン町を循環
させ外部で水によって熱交換する方法が一般的である。
き出される。イオン箱は、マイクロ波放電によって発生
したプラズマによって加熱されるため冷却する必要があ
るが、加速電圧（約８０ｋＶ）に浮いているため、ファ
ンによる強制空冷か、絶縁抵抗の高いフレオン町を循環
させ外部で水によって熱交換する方法が一般的である。
従来は、マグネト凸ン電源を入れる前に、手動により上
記の冷却系の電源を投入し、ビーム出し終了後イオン源
が適温になったことに手動で冷却系の電源を遮断する方
法がとられていた。
記の冷却系の電源を投入し、ビーム出し終了後イオン源
が適温になったことに手動で冷却系の電源を遮断する方
法がとられていた。
本発明の目的は、操作性の向上にある。すなわち、従来
技術では、イオン源点火前に、手動によってイオン源冷
却機構を動作させ、イオン源点火後も、イオン源が冷え
たころに手動によってイオン源冷却機構の動作を停止さ
せていたので、常に操作者を必要とし、判断を必要とす
るので極めて複作性の悪いものであった。
技術では、イオン源点火前に、手動によってイオン源冷
却機構を動作させ、イオン源点火後も、イオン源が冷え
たころに手動によってイオン源冷却機構の動作を停止さ
せていたので、常に操作者を必要とし、判断を必要とす
るので極めて複作性の悪いものであった。
・本発明は、イオン源冷却機構の必要性が、マグネトロ
ン電力の消費によるものである点に注目し、マグネトロ
ン電源のパワーの０Ｎ１０ＦＦに連動してイオン源冷却
機構を制御しようとするものである。かつ、マグネトロ
ン電源がＯＦＦとなりマグネトロン電力がイオン源に供
給されない状態でも、余熱により３０分位の間冷却を続
行する必要性から、マグネトロン電源ＯＦＦの状態から
継続して、冷却機構にパワーを供給して、同時にタイマ
ーを動作させ、タイマーにあらかじめ設定しておいた時
間が経過した時に、冷却機構へのパワーをＯＦＦにする
ことにより従来操作者が冷えたころの時間を判断してい
たことを不要としたものである。
ン電力の消費によるものである点に注目し、マグネトロ
ン電源のパワーの０Ｎ１０ＦＦに連動してイオン源冷却
機構を制御しようとするものである。かつ、マグネトロ
ン電源がＯＦＦとなりマグネトロン電力がイオン源に供
給されない状態でも、余熱により３０分位の間冷却を続
行する必要性から、マグネトロン電源ＯＦＦの状態から
継続して、冷却機構にパワーを供給して、同時にタイマ
ーを動作させ、タイマーにあらかじめ設定しておいた時
間が経過した時に、冷却機構へのパワーをＯＦＦにする
ことにより従来操作者が冷えたころの時間を判断してい
たことを不要としたものである。
本発明の実施例を第２図に示す。第２図において、イオ
ン源１の高温部をフレオン液にて冷却するたメ熱交換器
２、フレオンタンク３、フレオンポンプ４の間を巡環さ
せている。イオン源ｌの熱はフレオン液が運び、゛熱交
換器２の中で水に熱を移して、冷えたフレオン液がタン
ク３に入り、タンクの中のフレオン液をポンプ４によっ
てイオン源に送り込む構成である。
ン源１の高温部をフレオン液にて冷却するたメ熱交換器
２、フレオンタンク３、フレオンポンプ４の間を巡環さ
せている。イオン源ｌの熱はフレオン液が運び、゛熱交
換器２の中で水に熱を移して、冷えたフレオン液がタン
ク３に入り、タンクの中のフレオン液をポンプ４によっ
てイオン源に送り込む構成である。
次に本発明の中心であるところのフレオンポンプ４の動
作を制御する回路について同図によって説明する。
作を制御する回路について同図によって説明する。
まずＡＣ入力が電磁リレー５に入り、そのコイルに電流
が流れた時に、接点■■■が閉となってポンプ４にパワ
ーが与えらｎる。さてこの電磁リレー５のコイル電流は
、マグネトロン電源６の電源の投入と同期した出力によ
って駆動される電磁リレー７の接点のが閑の時にＯＮと
なる。電磁リレー７のも一つの接点■が同時にＯＮとな
るため電磁リレー８のコイルに電流が流れる。この電磁
リレー８の接点■は同時に開となるので、これと接続さ
れているタイマー９にはパワーが与えらｎない。このタ
イマー９の接点■は従って閉の状態になっている。従っ
て、マグネトロ／電源がＯＮとなると、まず電磁リレー
７の接点■が閉となって電磁リレー５のコイ、・を励磁
し、その結果としてその接点■０■０が閉となる。（■
は電磁リレー５の自己保持接点である。）従ってポンプ
４は、マグネトロン電源の投入と同時に動作する。
が流れた時に、接点■■■が閉となってポンプ４にパワ
ーが与えらｎる。さてこの電磁リレー５のコイル電流は
、マグネトロン電源６の電源の投入と同期した出力によ
って駆動される電磁リレー７の接点のが閑の時にＯＮと
なる。電磁リレー７のも一つの接点■が同時にＯＮとな
るため電磁リレー８のコイルに電流が流れる。この電磁
リレー８の接点■は同時に開となるので、これと接続さ
れているタイマー９にはパワーが与えらｎない。このタ
イマー９の接点■は従って閉の状態になっている。従っ
て、マグネトロ／電源がＯＮとなると、まず電磁リレー
７の接点■が閉となって電磁リレー５のコイ、・を励磁
し、その結果としてその接点■０■０が閉となる。（■
は電磁リレー５の自己保持接点である。）従ってポンプ
４は、マグネトロン電源の投入と同時に動作する。
次にマグネトロン電源を切った場合について説明する。
この場合は、まず電磁リレー７の接点■■が開となり、
電磁リレー８の接点のが閉となりタイマー９のコイルに
電流が流れる。しかしこのタイマー９の接点■は、設定
した時間の後に開となる接点であるので、タイマー９が
動作状態であっても接点■は閉になりつづけている。従
って、電磁リレー７の接点■が開になってもタイマー９
の接点■と電磁リレー５の接点■と接続さｔ’Ｌｆｃコ
イルに電流が流れているため接点■■■は閉状態を保持
しつづけるので、ポンプ４は動作を続ける。
電磁リレー８の接点のが閉となりタイマー９のコイルに
電流が流れる。しかしこのタイマー９の接点■は、設定
した時間の後に開となる接点であるので、タイマー９が
動作状態であっても接点■は閉になりつづけている。従
って、電磁リレー７の接点■が開になってもタイマー９
の接点■と電磁リレー５の接点■と接続さｔ’Ｌｆｃコ
イルに電流が流れているため接点■■■は閉状態を保持
しつづけるので、ポンプ４は動作を続ける。
り・［マー９でイオン源が冷却するまでの時間（約３０
〜６０分）を設定しておき、その設定時間がすぎるとタ
イマー９の接点■が開となるため、電磁リレー５のコイ
ル電流が流れなくなるから、その接点■■■は開となり
、ポンプ４の動作は停止する。
〜６０分）を設定しておき、その設定時間がすぎるとタ
イマー９の接点■が開となるため、電磁リレー５のコイ
ル電流が流れなくなるから、その接点■■■は開となり
、ポンプ４の動作は停止する。
本発明の効果の１つは、操作性が著しく向上したことで
ある。即ち、従来、イオン源冷却機構の動作開始時、及
び停止時は、操作者が手動によって行っていたものを、
マグネトロン電源のＯＮ。
ある。即ち、従来、イオン源冷却機構の動作開始時、及
び停止時は、操作者が手動によって行っていたものを、
マグネトロン電源のＯＮ。
ＯＦＦと同期してポンプの動作開始、停止が制御される
（マグネトロン電源のＯＮ、ＯＦＦはイオン打込機を使
用する場合は必ず行う）ので、フレオン冷却機構の操作
が不要である。第２の効果ば、イオン源が冷却する時間
を操作者が考慮する必要がなくなったことである。操作
者の誤判断によって火傷事故等の発生を未然に防ぐこと
ができ、安全上大きな効果がある。第３の効果は、イオ
ン源冷却の自動化が完成したことである。マグネトロン
電源の０Ｎ１０ＦＦが中央処理装置によって制御される
将来のイオン打込機において、イオン源の冷却が自動的
に行われることは、経済性の上からも大きな効果である
。
（マグネトロン電源のＯＮ、ＯＦＦはイオン打込機を使
用する場合は必ず行う）ので、フレオン冷却機構の操作
が不要である。第２の効果ば、イオン源が冷却する時間
を操作者が考慮する必要がなくなったことである。操作
者の誤判断によって火傷事故等の発生を未然に防ぐこと
ができ、安全上大きな効果がある。第３の効果は、イオ
ン源冷却の自動化が完成したことである。マグネトロン
電源の０Ｎ１０ＦＦが中央処理装置によって制御される
将来のイオン打込機において、イオン源の冷却が自動的
に行われることは、経済性の上からも大きな効果である
。
上記したマイクロ波イオン源の他に、デュオプラズマト
ロンによるイオン源装置等も本発明の内容が適用される
。すなわち、デュオプラズマトロンによるイオン源装置
のプラズマ発生用電源はアーク電源が相当する。従って
アーク電源のＯＮ。
ロンによるイオン源装置等も本発明の内容が適用される
。すなわち、デュオプラズマトロンによるイオン源装置
のプラズマ発生用電源はアーク電源が相当する。従って
アーク電源のＯＮ。
ＯＦＦによって本文記載と同様の動作を行わせることが
でき、同様の効果が得られるものである。
でき、同様の効果が得られるものである。
なお、上記した発明の説明は、冷却器としてはフレオン
液の連環方法によるものについて行っているが、冷却器
としてその他に、ファン等による強制空冷等も含まれる
ことは明らかである。
液の連環方法によるものについて行っているが、冷却器
としてその他に、ファン等による強制空冷等も含まれる
ことは明らかである。
第１図は本発明の実施対称となるマイクロ波イオン源の
構成図、第２図は本発明の実施例であって、イオン源の
フレオン液による冷却構成及びポンプの制御回路図であ
る。
構成図、第２図は本発明の実施例であって、イオン源の
フレオン液による冷却構成及びポンプの制御回路図であ
る。
Claims (1)
- １、プラズマを発生し、そのプラズマからイオンを引出
す方式のイオン源と、プラズマを発生させるための電源
と、イオン源冷却器とで構成されるイオン源装置におい
て、プラズマを発生させる電源と冷却器の間に時間設定
器を設け、該プラズマ発生用電源の投入により該冷却器
の動作を開始゛し、該プラズマ発生用電源の遮断により
時間設定器を動作させ、該時間設定器の設定時間後に該
冷却器の動作を停止させる如く構成したことを特徴とし
たイオン源冷却の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185296A JPS5887739A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | イオン源冷却の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185296A JPS5887739A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | イオン源冷却の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887739A true JPS5887739A (ja) | 1983-05-25 |
Family
ID=16168372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56185296A Pending JPS5887739A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | イオン源冷却の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887739A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008273739A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Manroland Ag | コールドフォイル装置内のフォイル案内部 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS514490A (ja) * | 1974-06-28 | 1976-01-14 | Hitachi Ltd | Maikurohaiongen |
| JPS5310454B1 (ja) * | 1968-08-08 | 1978-04-13 |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP56185296A patent/JPS5887739A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5310454B1 (ja) * | 1968-08-08 | 1978-04-13 | ||
| JPS514490A (ja) * | 1974-06-28 | 1976-01-14 | Hitachi Ltd | Maikurohaiongen |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008273739A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Manroland Ag | コールドフォイル装置内のフォイル案内部 |
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