JPS5933737A - 液体金属イオン源 - Google Patents
液体金属イオン源Info
- Publication number
- JPS5933737A JPS5933737A JP14321582A JP14321582A JPS5933737A JP S5933737 A JPS5933737 A JP S5933737A JP 14321582 A JP14321582 A JP 14321582A JP 14321582 A JP14321582 A JP 14321582A JP S5933737 A JPS5933737 A JP S5933737A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- ionized
- pin
- matter
- supporting part
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/26—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field effect ion sources, thermionic ion sources
Landscapes
- 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】
本発明は高輝度の点状イオン端である液体金属イオン源
の改良に関するもので、特に、融点の比較的高いイオン
化物質からイオンを発生させるのに好適な液体金属イオ
ン源に関する。
の改良に関するもので、特に、融点の比較的高いイオン
化物質からイオンを発生させるのに好適な液体金属イオ
ン源に関する。
従来の液体金属イオン源は、イオン源の寿命を長くする
ために、イオン化物質の保持部として、〃ツボやパイプ
がよく使われている。そして、このイオン化物質は、こ
のイオン化物質保持部を通電加熱、電子衝撃加熱、傍熱
加熱などによシ高温にすることにより、溶融される。こ
のようなイオン源において、イオン化物質の融点が高温
である場合は次のような欠点があった。まず第一に、イ
オン化物質、針状陽極、およびイオン化物質保持部をあ
る高温の設定値まで到達させるのに長時間を要すること
である。そのため、イオン電流の時間的ドリフトが小さ
くなるまでに長時間を要することとなる。第二に、単に
針状陽極とイオン化物質ばか如でなく、イオン化物質保
持部も高温に保つ必要があり、そのため加熱のだめの入
力電力が大きいことである。
ために、イオン化物質の保持部として、〃ツボやパイプ
がよく使われている。そして、このイオン化物質は、こ
のイオン化物質保持部を通電加熱、電子衝撃加熱、傍熱
加熱などによシ高温にすることにより、溶融される。こ
のようなイオン源において、イオン化物質の融点が高温
である場合は次のような欠点があった。まず第一に、イ
オン化物質、針状陽極、およびイオン化物質保持部をあ
る高温の設定値まで到達させるのに長時間を要すること
である。そのため、イオン電流の時間的ドリフトが小さ
くなるまでに長時間を要することとなる。第二に、単に
針状陽極とイオン化物質ばか如でなく、イオン化物質保
持部も高温に保つ必要があり、そのため加熱のだめの入
力電力が大きいことである。
したがって、本発明の目的は、融点が比較的高温である
イオン化物質からのイオン発生を対象とした、イオン化
物質溶融の加熱入力電力の低い、かつ短時間でドリフト
の小さいイオンビームが得られる液体金属イオン源を提
供することにある。
イオン化物質からのイオン発生を対象とした、イオン化
物質溶融の加熱入力電力の低い、かつ短時間でドリフト
の小さいイオンビームが得られる液体金属イオン源を提
供することにある。
上記目的を達成するために本発明の液体金属イオン源は
、アルミナ、ボロンナイライドなどの酎熱絶縁体からな
るイオン化物質保持部を針状陽極の幹部に設け、このイ
オン化物質を電子衝撃加熱し溶融することを目的とした
フィラメントをイオン化物質の周囲に配置したことを特
徴としている。
、アルミナ、ボロンナイライドなどの酎熱絶縁体からな
るイオン化物質保持部を針状陽極の幹部に設け、このイ
オン化物質を電子衝撃加熱し溶融することを目的とした
フィラメントをイオン化物質の周囲に配置したことを特
徴としている。
以下、本発明の一実施例を第１図によシ説明する。針状
陽極１は直径が約０．８ｍｍのグ２ツシーカーボンを、
その先端曲率半径が１０μｍ程度以下になるように針状
加工したものである。イオン化物質保持部２は絶縁体で
あるアルミナから作られてお如、その形状はＵ字形のボ
ート状になっている。そして、この保持部２の底部には
直径が約１．５間の孔がおいており、ここに上記針状陽
極１が通され、その先端は保持部２の底面から０．５〜
１．５１１１Ｊ１１突き出ている。イオン化物質３はＮ
ｉＢであり、この物質３の融点は約１００００と比較的
高い。そして、イオン化物質３の周囲には、コイル状フ
ィラメント４全設けてあり、ここから放出される電子で
イオン化物質３および針状陽極１を直接衝撃し、加熱す
る。イオン化物質保持部２は絶縁体であυ、電子はこれ
を衝撃しない。又、溶融ＮｉＢはイオン化物質保持部２
のアルミナと濡れ性が良くないため、溶融ＮＩＢからイ
オン化物質保持部２への熱伝導が少なくなっておｐ１都
合が良い。シールド電極５はその中心に直径が約３１ｍ
の孔がおいてお如、ここから針状陽極ｌが０．５〜１ｇ
突き出ている。このシールド電極５は、電子衝撃加熱用
の電子加速の電界を乱さないために設けたものである。
陽極１は直径が約０．８ｍｍのグ２ツシーカーボンを、
その先端曲率半径が１０μｍ程度以下になるように針状
加工したものである。イオン化物質保持部２は絶縁体で
あるアルミナから作られてお如、その形状はＵ字形のボ
ート状になっている。そして、この保持部２の底部には
直径が約１．５間の孔がおいており、ここに上記針状陽
極１が通され、その先端は保持部２の底面から０．５〜
１．５１１１Ｊ１１突き出ている。イオン化物質３はＮ
ｉＢであり、この物質３の融点は約１００００と比較的
高い。そして、イオン化物質３の周囲には、コイル状フ
ィラメント４全設けてあり、ここから放出される電子で
イオン化物質３および針状陽極１を直接衝撃し、加熱す
る。イオン化物質保持部２は絶縁体であυ、電子はこれ
を衝撃しない。又、溶融ＮｉＢはイオン化物質保持部２
のアルミナと濡れ性が良くないため、溶融ＮＩＢからイ
オン化物質保持部２への熱伝導が少なくなっておｐ１都
合が良い。シールド電極５はその中心に直径が約３１ｍ
の孔がおいてお如、ここから針状陽極ｌが０．５〜１ｇ
突き出ている。このシールド電極５は、電子衝撃加熱用
の電子加速の電界を乱さないために設けたものである。
引出し電極６は針状陽極１に対向して置かれ、引出し電
圧が１Ｏ−１５ｋｖでイオンビーム７が放出する。
圧が１Ｏ−１５ｋｖでイオンビーム７が放出する。
Ｂ＋イオン化成を目的としてイオン化物質３にＮｉＢを
用９た場合、この物質３の融点は約１０００Ｃである。
用９た場合、この物質３の融点は約１０００Ｃである。
ため、イオン化物質３および針状チップ１の先端がこの
融点よシ若干高くなるように加熱する必要があｐ、その
ために本実施例では８０〜１００Ｗの電子衝撃加熱用の
電力が必要であった。
融点よシ若干高くなるように加熱する必要があｐ、その
ために本実施例では８０〜１００Ｗの電子衝撃加熱用の
電力が必要であった。
従来の炭素製のルツボ形状のイオン化物質保持部の場合
１５０〜２５０Ｗの電力が必要であったことから、本発
明によ９加熱電力が１／２〜１／３に軽減できているこ
とが確認された。
１５０〜２５０Ｗの電力が必要であったことから、本発
明によ９加熱電力が１／２〜１／３に軽減できているこ
とが確認された。
又、本発明のイオン源において、引出されたイオン電流
のドリフトが約５％／１０分以下になるまでにイオンビ
ームを引出し始めた時から約１５〜３０分間を必要とす
る。同じ条件で上述した従来イオン源であると３０〜６
０分間を要し、本発明によシ、安定ビームを得るための
準備時間が約１／２に短縮されたことが確認された。
のドリフトが約５％／１０分以下になるまでにイオンビ
ームを引出し始めた時から約１５〜３０分間を必要とす
る。同じ条件で上述した従来イオン源であると３０〜６
０分間を要し、本発明によシ、安定ビームを得るための
準備時間が約１／２に短縮されたことが確認された。
第２図は、引出したイオンビーム７を質量分析針に導い
て得られた質量スペクトルを示したものである。この結
果、Ｂ＋イオンの他に、Ｎｉ”。
て得られた質量スペクトルを示したものである。この結
果、Ｂ＋イオンの他に、Ｎｉ”。
Ｎ Ｈ２＋イオンも引出されていることがわかる。この
時の引出し電圧は１２ｋＶ、全イオン電流は約６０μＡ
である。
時の引出し電圧は１２ｋＶ、全イオン電流は約６０μＡ
である。
以上述べた如く、本発明によれば、比較的高温の融点を
持つイオン化物質からイオンを発生させる場合に、加熱
電力が少なくてすみ、かつ、安定ビームを得るまでの準
備時間が短縮化できるためにイオン源を高性能化するこ
とができた。
持つイオン化物質からイオンを発生させる場合に、加熱
電力が少なくてすみ、かつ、安定ビームを得るまでの準
備時間が短縮化できるためにイオン源を高性能化するこ
とができた。
第１図は本発明による液体金属イオン源の基本構成図、
第２図は第１図に示したイオン源からのイオンビームを
質量分析して得られた質量スベク］・ル図である。 １・・・針状陽極、２・・・イオン化物質保持部、３・
・・イオン化物質、４・・・コイル状フィラメント、５
・・・シールド電極、６・・・引出し電極、７・・・イ
オンビーム。 代理人 弁理士 薄田利幸
第２図は第１図に示したイオン源からのイオンビームを
質量分析して得られた質量スベク］・ル図である。 １・・・針状陽極、２・・・イオン化物質保持部、３・
・・イオン化物質、４・・・コイル状フィラメント、５
・・・シールド電極、６・・・引出し電極、７・・・イ
オンビーム。 代理人 弁理士 薄田利幸
Claims (1)
- １、先端が針状に形成された棒状陽極と、イオン化すべ
き物質を保持するため上記陽極の幹部に設けられた、絶
縁体からなるＵ字形溜め部と、上記溜め部に保持された
物質を直接に加熱溶融するため上記溜め部の周囲に設け
られた電子衝撃用フィラメントと、上記陽極の先端に高
電界を印加することによって上記先端から上記溶融物質
のイオンを引出すための引出し電極とを備えてなること
を特徴とする液体金属イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14321582A JPS5933737A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 液体金属イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14321582A JPS5933737A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 液体金属イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5933737A true JPS5933737A (ja) | 1984-02-23 |
Family
ID=15333563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14321582A Pending JPS5933737A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 液体金属イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933737A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7329595B2 (en) | 2005-04-26 | 2008-02-12 | Lucent Technologies Inc. | Deposition of carbon-containing layers using vitreous carbon source |
-
1982
- 1982-08-20 JP JP14321582A patent/JPS5933737A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7329595B2 (en) | 2005-04-26 | 2008-02-12 | Lucent Technologies Inc. | Deposition of carbon-containing layers using vitreous carbon source |
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