JPS60189140A - Electrode for ion source - Google Patents
Electrode for ion sourceInfo
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- JPS60189140A JPS60189140A JP59042072A JP4207284A JPS60189140A JP S60189140 A JPS60189140 A JP S60189140A JP 59042072 A JP59042072 A JP 59042072A JP 4207284 A JP4207284 A JP 4207284A JP S60189140 A JPS60189140 A JP S60189140A
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- ion source
- electrode
- cooling water
- supporting part
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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
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はイオン源用電極に係シ、特に核融合用中性粒子
入射装置などに好適なイオン源用電極に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an electrode for an ion source, and particularly to an electrode for an ion source suitable for a neutral particle injection device for nuclear fusion.
核融合実験装置プラズマ加熱用として使用される中性粒
子入射装置などには、イオン源が設置されている。第１
図には、かかるイオン源の一例を示す。Ion sources are installed in neutral particle injection devices used for plasma heating in nuclear fusion experimental devices. 1st
The figure shows an example of such an ion source.
第１図において、ｌａ、１ｂおよび１ｃはイオン源用電
極であシ、それぞれイオン源用電極支持部２ａ、２ｂお
よび２Ｃｋ支持されている。イオン源用電極支持部は、
それらの７ランク部３ａ、 、３ｂ、３Ｃにおいて、絶
縁部材４によシ相互に絶縁された状態で、イオン源アー
ク室５のフランジ部６に固定されている。かかる構成の
イオン源においては、アーク室５で作られたイオンビー
ムが加速されて、矢印７で示す方向へ引き出される。In FIG. 1, ion source electrodes la, 1b and 1c are supported by ion source electrode supports 2a, 2b and 2Ck, respectively. The electrode support part for the ion source is
These seven rank parts 3a, 3b, and 3C are fixed to the flange part 6 of the ion source arc chamber 5 while being mutually insulated by an insulating member 4. In the ion source having such a configuration, the ion beam created in the arc chamber 5 is accelerated and drawn out in the direction shown by the arrow 7.
その際、加速されたイオンビームは熱負荷となってイオ
ン源用電極１３〜ＩＣを加熱する。そこで、加熱された
イオン源用電極１ａ〜ＩＣを冷却するために、従来にお
いては第２図に示すような冷却手段が採られていた。At this time, the accelerated ion beam becomes a heat load and heats the ion source electrode 13 to IC. Therefore, in order to cool the heated ion source electrodes 1a to IC, a cooling means as shown in FIG. 2 has conventionally been adopted.
第２図（２）に示すように、冷却水配Ｗｓは７ラン９部
３ （３ａ、３ｂ、３Ｃ）を介してイオン源用、７ＩＬ
極支持部２（２ａ、２ｂ、２Ｃ）Ｋ引き込まれ、その支
持部２の外周表面に沿ってらせん状釦配設されている。As shown in FIG. 2 (2), the cooling water distribution Ws is for the ion source, 7IL, and
The pole support part 2 (2a, 2b, 2C) K is drawn in, and a spiral button is disposed along the outer peripheral surface of the support part 2.
この配管８は、接合部９を介してイオン源用電極１ （
ｌａ、ｌｂ、ＩＣ）の表面に配設された冷却水配管１０
に連通している。同様に配管１０は接合部１１を介して
外部熱引出し用冷却水配管１２に連通している。配管１
２は支持部２の外周表面に沿ってらせん状に配され、フ
ランジ部３ｆ：介して外部へ引き出されている。This piping 8 is connected to the ion source electrode 1 (
Cooling water piping 10 arranged on the surface of la, lb, IC)
is connected to. Similarly, the pipe 10 communicates with a cooling water pipe 12 for external heat extraction via a joint 11. Piping 1
2 is arranged in a spiral shape along the outer circumferential surface of the support portion 2, and is drawn out to the outside via the flange portion 3f.
嬉、２図［Ｆ］）に示すように、冷却水配管ｌＯはイオ
ン源用電極１０表面上において、複数に分岐されている
。これらの各分岐管はイオン源用電極表面に、ろう付ま
たは溶接されている。As shown in Figure 2 [F]), the cooling water pipe IO is branched into a plurality of parts on the surface of the ion source electrode 10. Each of these branch pipes is brazed or welded to the surface of the ion source electrode.
このように配設された配管内では、矢印１３で示す方向
に冷却水が流れ、これによシイオン源用離極１の表面に
発生した熱負荷が除去される。In the pipes arranged in this way, cooling water flows in the direction shown by the arrow 13, thereby removing the heat load generated on the surface of the ion source separation pole 1.
なお、イオン源用電極ｌＫは多数の孔１４があケラして
オリ、これらの孔でイオンビームが加速きれる。Note that the ion source electrode lK has a large number of holes 14, and the ion beam can be accelerated by these holes.
ここで、かかる冷却作用にも拘わらず、イオン源用覗極
１が熱負荷によシ変形し、あるいは溶損した堝合には、
イオン源用電極１をイオン源から取り１外ずし、新たな
イオン源用電極と交換する必要がある。そのためには、
配管接合部９および１１を解体して、イオン源用醒極表
面の配−＃１０を取りはずさなければならない。Here, despite such a cooling effect, if the ion source viewing electrode 1 is deformed or melted due to heat load,
It is necessary to remove the ion source electrode 1 from the ion source and replace it with a new ion source electrode. for that purpose,
The piping joints 9 and 11 must be dismantled and the wiring #10 on the surface of the ion source electrode must be removed.
しかしながら、冷却水配管の接合部は、解体再取付に対
する信頼性が低く、そのために冷却水リークが発生する
惧れもある。更には、接合部の解体再取付の作業は、イ
オン源用電極の解体再取付の作業において、その作業効
率を低ドさせる大きな要因となってｈる。However, the joints of the cooling water pipes have low reliability when dismantled and reinstalled, and there is therefore a risk that cooling water leaks may occur. Furthermore, the work of disassembling and reinstalling the joint portion becomes a major factor that reduces the work efficiency in the work of disassembling and reinstalling the ion source electrode.
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、イ
オン源に対するイオン源用電極の交換作業を効率良く行
い得ると共に、かかる交換作業によってイオン源用電極
の冷却作用の信頼性が損なわれることのな−イオン源用
電極を提供することにある。An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, to efficiently replace the ion source electrode with respect to the ion source, and to prevent such replacement work from impairing the reliability of the cooling effect of the ion source electrode. An object of the present invention is to provide an electrode for an ion source.
そのために本発明においては、イオン源用電極の表面に
冷却水配管に代えてヒートパイプを配設し、このヒート
パイプ端部をイオン源用岨極支持部へ着脱自在に取り付
けると共に、イオン源用電極支持部の周囲に冷却水配管
を設け、イオン源用電極で発生した熱をヒートパイプお
よびイオン源用電極支持部を介して、イオン源用電極支
持部に配設した冷却水配管へ伝達させるようにすること
により、所期の目的を達成するようになしたものである
。To this end, in the present invention, a heat pipe is provided in place of the cooling water pipe on the surface of the ion source electrode, and the end of the heat pipe is detachably attached to the ion source electrode support. A cooling water pipe is provided around the electrode support part, and the heat generated in the ion source electrode is transferred to the cooling water pipe arranged on the ion source electrode support part through the heat pipe and the ion source electrode support part. By doing so, the intended purpose was achieved.
以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第３図は本発明の一実施例を示す。本例は、第２図に示
すイオン源用電極に本発明を適用したものである。FIG. 3 shows an embodiment of the invention. In this example, the present invention is applied to the ion source electrode shown in FIG.
第３１囚はイオン源用電極表面を示す。ここで、２１（
２１−１〜２１−６１はヒートパイプであり、円形の電
極表面を六等分した状態となるように、６本のヒートパ
イプ２１−１〜２１−６を放射状に配設する。更に、こ
れらヒートパイプ２１の端部２２を、イオン源用電極支
持部２に着脱可能な状態で取り付ける。The 31st cell shows the surface of the ion source electrode. Here, 21(
21-1 to 21-61 are heat pipes, and six heat pipes 21-1 to 21-6 are arranged radially so that the circular electrode surface is divided into six equal parts. Furthermore, the ends 22 of these heat pipes 21 are detachably attached to the ion source electrode support 2.
第３図面はイオン源用電極支持部を示す。図示のように
、支持部２の外周表面には冷却水配管２３をらせん状に
配設する。なお、この冷却水配管２３は、第２図の例と
同じく、イオン線用′電極支持部のフランジ部３を介し
て外部から引き込まれ、また外部へ引き出されている。The third drawing shows an electrode support for an ion source. As shown in the figure, a cooling water pipe 23 is spirally arranged on the outer circumferential surface of the support portion 2 . Note that, as in the example shown in FIG. 2, this cooling water pipe 23 is drawn in from the outside via the flange portion 3 of the ion beam electrode support portion, and is also drawn out to the outside.
このように構成した本実施例においては、イオン源用電
極１に発生した熱は、ヒートパイプ２１により取り出さ
れ、その端部２２を介してイオン源用電極支持部２へ伝
達される。支持部２へ伝達された熱は、支持部表面に配
設された冷却水配管２３へ伝達され、その配管内を流れ
る冷却水によって外部へ取り出される。このようにして
、イオン源用電極１が冷却される。In this embodiment configured in this way, the heat generated in the ion source electrode 1 is taken out by the heat pipe 21 and transmitted to the ion source electrode support part 2 via the end 22 of the heat pipe 21. The heat transferred to the support part 2 is transferred to the cooling water pipe 23 disposed on the surface of the support part, and is taken out to the outside by the cooling water flowing inside the pipe. In this way, the ion source electrode 1 is cooled.
ここで、イオン源用電極１の交換にあたっては、ヒート
パイプ端部２２を電極支持部２から取シはずせばよい。Here, when replacing the ion source electrode 1, the heat pipe end portion 22 may be removed from the electrode support portion 2.
従って、従来のように配管接合部を解体してイオン源用
電極表面の配管と電極支持部の配管とを切シ離す作業は
不必要となる。Therefore, it is no longer necessary to disassemble the pipe joint and separate the pipe on the surface of the ion source electrode from the pipe on the electrode support part, as in the conventional art.
なお、上述の実施例においては、６本のヒートパイプを
放射状に配設したが、ヒートパイプの本数、長さ、配置
等は、イオン源用電極の熱負荷およびヒートパイプの熱
伝達率から適宜決定される−べきものである。In the above example, six heat pipes were arranged radially, but the number, length, arrangement, etc. of the heat pipes were determined as appropriate based on the heat load of the ion source electrode and the heat transfer coefficient of the heat pipes. determined - something that should be determined.
以上説明したように、本発明によれば、イオン源用成極
表面にヒートパイプを配設し、このヒートパイプ端部を
イオン源用磁極支持部へ取シ付け、以てイオン源用電極
で発生した熱をヒートパイプおよび電極支持部を介して
、電極支持部に配設した冷却水配管へ伝達させるように
したので、イオン源用電極の交換作業においては電極支
持部に対してヒートパイプ端部の取付け、取外しを行う
のみで良く、従来のような冷却水配管の切シ離し。As explained above, according to the present invention, a heat pipe is disposed on the polarized surface for the ion source, and the end of the heat pipe is attached to the magnetic pole support for the ion source, so that the electrode for the ion source is Since the generated heat is transferred via the heat pipe and the electrode support to the cooling water pipe installed in the electrode support, when replacing the ion source electrode, the end of the heat pipe should be connected to the electrode support. All you have to do is install and remove the parts, and there is no need to disconnect the cooling water piping like in the past.
接続のために配管接合部の解体、再取付を行う必要はな
い。従って、イオン源用電極の交換作業の効率化を図る
ことが可能となる。また、配管接合部からの冷却水リー
ク等のトラブルが生ずることもなく、イオン源用電極の
交換作業によって冷却作用の信頼性が損なわってしまう
ことはなめ０更に、ヒートパイプを用いることは、冷却
構造のための所要空間が冷却水配管を用いる場合に比べ
て節約できるという利点がある。There is no need to dismantle and reinstall pipe joints to make connections. Therefore, it is possible to improve the efficiency of replacing the ion source electrode. In addition, there is no problem such as leakage of cooling water from pipe joints, and there is no need to replace the ion source electrodes, which will reduce the reliability of the cooling effect. This has the advantage that the space required for the cooling structure can be saved compared to the case where cooling water piping is used.
第１図はイオン源の一例を示す断面図、第２１囚および
■はそれぞれ従来のイオン源用電極の冷却構造を示す断
面図および平面図、第３１囚および■はそれぞれ本発明
の一実施例を示す平面図および立面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an ion source, No. 21 and ■ are respectively a cross-sectional view and a plan view showing a conventional cooling structure for an electrode for an ion source, and No. 31 and ■ are an example of the present invention, respectively. FIG.
Claims (1)
すことによシ加速して引き出すと共に、支持部材に支持
されているイオン源用電極において、該イオン源電極の
表面に複数のヒートパイプをほぼ放射状に配設すると共
に、該ヒートパイプの端部を前記支持部材に着脱自在に
取付け、かつ、前記支持部材の周囲に冷却水配管を設置
したことを特徴とするイオン源用電極。1. The ion beam formed in the arc chamber is accelerated and extracted by passing through a plurality of holes, and a plurality of heat pipes are installed on the surface of the ion source electrode supported by a support member. An electrode for an ion source, characterized in that the heat pipes are arranged substantially radially, the ends of the heat pipes are detachably attached to the support member, and cooling water piping is installed around the support member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042072A JPS60189140A (en) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | Electrode for ion source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042072A JPS60189140A (en) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | Electrode for ion source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189140A true JPS60189140A (en) | 1985-09-26 |
Family
ID=12625862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59042072A Pending JPS60189140A (en) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | Electrode for ion source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189140A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012177890A2 (en) | 2011-06-21 | 2012-12-27 | Fei Company | High voltage isolation of an inductively coupled plasma ion source with a liquid that is not actively pumped |
-
1984
- 1984-03-07 JP JP59042072A patent/JPS60189140A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012177890A2 (en) | 2011-06-21 | 2012-12-27 | Fei Company | High voltage isolation of an inductively coupled plasma ion source with a liquid that is not actively pumped |
| EP2724359A2 (en) * | 2011-06-21 | 2014-04-30 | FEI Company | High voltage isolation of an inductively coupled plasma ion source with a liquid that is not actively pumped |
| EP2724359A4 (en) * | 2011-06-21 | 2015-04-15 | Fei Co | High voltage isolation of an inductively coupled plasma ion source with a liquid that is not actively pumped |
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