JPS6132334A - Ion source - Google Patents
Ion sourceInfo
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- JPS6132334A JPS6132334A JP15371184A JP15371184A JPS6132334A JP S6132334 A JPS6132334 A JP S6132334A JP 15371184 A JP15371184 A JP 15371184A JP 15371184 A JP15371184 A JP 15371184A JP S6132334 A JPS6132334 A JP S6132334A
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- JP
- Japan
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- ion source
- gas
- flange
- nitrogen gas
- discharge
- Prior art date
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- 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
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はイオン源に係り、特にイオン源内部の真空領域
を形成する・飄つジングにガスリーク機構が設けられた
イオン源に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an ion source, and more particularly to an ion source in which a gas leakage mechanism is provided in a vent that forms a vacuum region inside the ion source.
一般にイオン源はイオン源内部に設けられた放電箱に導
入された放電ガスをプラズマ化し、これに高電圧を印加
してイオンビームを引き出すものである。Generally, an ion source converts discharge gas introduced into a discharge box provided inside the ion source into plasma, and applies a high voltage to the plasma to extract an ion beam.
このイオン源は定規的に保守の必要があり、−保守の際
にはイオン源を分解し、イオン源内部からイオン源フラ
ンジや引き出し電極等を取り出してクリーニング等を行
っていた。しかしイオン源フランジや引き出し電極等は
、イオン源内部でプラズマが生じるため高温度となって
いるために保守に際して、人体の火傷防止のうえからイ
オン源を冷却しなければならない。そこで従来はイオン
源を冷却する方法として、長時間イオン源を放置して冷
却した後、イオン源の真空容器を構成するハウジングに
設けられた真空パルプを閉じて、ハウジングに設けられ
たリーク１５より空気あるいはＮ２ガスを導入して大気
圧にして取外すかまたは、リーク弁より空気あるいはＮ
２ガスを導入して、そのまま長時間放置して冷却後、取
外していたうしかし前者の方法では、真空中の熱伝導が
悪いため冷却時間が長く、後者の方法でも、ハウジング
の容積までし２か空気おるいはＮ２ガスが導入されず、
放熱効率が悪かった。また、以上の他に放電箱、引き出
し電極等のイオン源内部の真空容器内に設けられである
ものは、放電ガス、およびプラズマ放電により反応した
ガスなどくより汚玲物が表面に付着しており、上記の方
法で放置中に高温部が冷却するまでの間に１有害ガス、
悪臭が発生しハウジング内に溜るので、イオン源フラン
ジを取り外す時に外気が汚染される。特に、ベーパライ
ザを使用するイオン源の場合には、固体放電物質に、毒
性の著しいＡｓ、Ｓｂ等を使用するため安全上問題とな
っている。これらの対策としては、従来はイオン源が設
置しである室の真空外にダクト配管口を設けたり、イオ
ン源全体をダクト排気する方法が行われているが、大気
圧にイオン源を開放してイオン源からフランジ等を取り
出す際に有害ガスが外気に拡散するのを防止できなかっ
た。This ion source requires regular maintenance; during maintenance, the ion source is disassembled and the ion source flange, extraction electrode, etc. are taken out from inside the ion source and cleaned. However, the ion source flange, extraction electrode, etc. are at high temperatures due to the generation of plasma inside the ion source, so the ion source must be cooled during maintenance to prevent burns to the human body. Therefore, the conventional method for cooling an ion source is to leave the ion source for a long period of time to cool it down, then close the vacuum pulp provided in the housing that constitutes the vacuum container of the ion source, and leak the leak 15 provided in the housing. Either introduce air or N2 gas to atmospheric pressure and remove it, or use air or N2 gas from the leak valve.
However, with the former method, the cooling time is long due to poor heat conduction in vacuum, and with the latter method, the volume of the housing is also reduced. Or air or N2 gas is not introduced,
Heat dissipation efficiency was poor. In addition to the above, discharge boxes, extraction electrodes, and other items installed in the vacuum container inside the ion source may have dirt attached to their surfaces due to discharge gas and gas reacted by plasma discharge. 1 harmful gas,
Odors are generated and accumulate within the housing, contaminating the outside air when the ion source flange is removed. In particular, in the case of an ion source using a vaporizer, highly toxic As, Sb, etc. are used as the solid discharge material, which poses a safety problem. Conventionally, countermeasures against these problems include installing a duct piping port outside the vacuum of the room where the ion source is installed, or evacuating the entire ion source through a duct; however, opening the ion source to atmospheric pressure It was not possible to prevent harmful gases from diffusing into the outside air when removing the flange etc. from the ion source.
本発明の目的は、内部が効果的に冷却できるイオン源を
提供することにある。An object of the present invention is to provide an ion source whose interior can be effectively cooled.
本発明はイオン源内部の真空内器を構成するハウジング
にフランジ等を冷却するためのガス供給手段と前記真空
容器に供給されたガスを排出する手段とを設けてイオン
源内部を効果的に冷却し、しかも内部に付着した有害物
質の外気への拡散を防ぐようＫしたものである。The present invention effectively cools the inside of the ion source by providing gas supply means for cooling the flange etc. and means for discharging the gas supplied to the vacuum container in the housing constituting the vacuum inner unit inside the ion source. Moreover, it is K-treated to prevent harmful substances attached to the inside from diffusing into the outside air.
木兄ＢＡＫ用いられるガスは、反応性の高くないガスが
望ましく、特にチッ素ガス、空気、不活性ガス等が好ま
しい。The gas used in Kinoe BAK is preferably a gas that is not highly reactive, particularly nitrogen gas, air, inert gas, etc.
次に本発明にかかるイオン源の好ましい実施例を添付図
面に従って詳説するっ
図において、イオン源フランジ１内には放電領域である
放電箱２が設けられて、放電箱２に放電ガスを供給する
導入パイプ３がフランジ１内に設けである。また前記フ
ランジ１には、常温で固体の放電物質を蒸発して前記放
電箱２に放電ガスを供給する導入路を有するペーパライ
ザ４が設けられている。前記フランジ１の一端側にマグ
ネトロン５で発振したマイクロ波を導入する導入管６が
設けられている。このマイクロ波導入管６は、放電箱６
内の放電ガスにエネルギーを付与してプラズマをおこさ
せるためのものでおる。なお、プラズマ化機構は種々あ
るが本実施例ではマイクロ波型を示した。Next, a preferred embodiment of the ion source according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the figure, a discharge box 2, which is a discharge area, is provided in the ion source flange 1, and discharge gas is supplied to the discharge box 2. An inlet pipe 3 is provided within the flange 1. Further, the flange 1 is provided with a paper riser 4 having an introduction path for evaporating solid discharge material at room temperature and supplying discharge gas to the discharge box 2. An introduction pipe 6 for introducing microwaves generated by a magnetron 5 is provided at one end of the flange 1. This microwave introduction tube 6 is connected to the discharge box 6
This is to give energy to the discharge gas inside to generate plasma. There are various plasma generation mechanisms, but in this example, a microwave type is used.
前記フランジ１の他端側には、放電箱２から分析系９に
投出されるイオンビーム８を引き出すために、高電圧が
印加された引き出し電極７が設けられている。An extraction electrode 7 to which a high voltage is applied is provided on the other end of the flange 1 in order to extract the ion beam 8 ejected from the discharge box 2 to the analysis system 9.
前記フランジ１は、イオン源内部を真空に保つためのハ
ウジング１ｚによって覆われている。このハウジング１
２０両側には、イオン源部を高電位に絶縁する絶縁碍子
１１と放電箱２に磁場を与える電磁コイル１１が設けら
れている。またノ・ウジング１２にはイオン源内部を真
空排気する油拡散ポンプ１３と、イオン源部を大気圧に
開放した場合イオン源と油拡散ポンプ１３と、分析系９
を高真空に遮断する真空パルプ１３．１４が設けられて
いる。The flange 1 is covered by a housing 1z for keeping the inside of the ion source in vacuum. This housing 1
On both sides of 20, an insulator 11 for insulating the ion source section at a high potential and an electromagnetic coil 11 for applying a magnetic field to the discharge box 2 are provided. The housing 12 also includes an oil diffusion pump 13 that evacuates the inside of the ion source, an ion source and an oil diffusion pump 13 when the ion source is opened to atmospheric pressure, and an analysis system 9.
A vacuum pulp 13, 14 is provided which isolates the high vacuum.
さらに前記フランジ１には、途中にリーク弁１５が設け
られ、イオン源内部を冷却するとともにイオン源内部の
有害物質を置換するガスの供給配管１８とイオン源内部
に供給された前記ガ〆の排気を行うダクト配管１７が設
けられている。このダクト配管１７には途中にリリーフ
弁１６が設けられている。Furthermore, a leak valve 15 is provided in the middle of the flange 1, and a gas supply pipe 18 for cooling the inside of the ion source and replacing harmful substances inside the ion source and exhausting the gas supplied inside the ion source. A duct pipe 17 is provided for performing this. A relief valve 16 is provided in the middle of this duct pipe 17.
次に本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
イオン源を保守する際にまずリーク弁１５を開放してイ
オン源内部にチッ素ガスを供給する。一方ダクト配管の
リリーフ弁１６は、所定の圧力になると開放し、イオン
源内部に充満されたチッ素ガスが外気に排出される。こ
のリリーフ弁１６の圧力は所定の圧力に設定可能である
が、一般に大気圧行送で設定される。When maintaining the ion source, the leak valve 15 is first opened to supply nitrogen gas into the ion source. On the other hand, the relief valve 16 of the duct pipe opens when a predetermined pressure is reached, and the nitrogen gas filled inside the ion source is discharged to the outside air. The pressure of this relief valve 16 can be set to a predetermined pressure, but is generally set to atmospheric pressure.
イオン源内部がチッ素ガスによって冷却噛れた後、チッ
素ガスの導入および排気を停止し、イオン源フランジ等
がイオン源よυ取り出される。After the inside of the ion source is cooled by nitrogen gas, the introduction and exhaust of nitrogen gas is stopped, and the ion source flange and the like are removed from the ion source.
以上のように本実施例によれば、Ｉ）す７弁は所定の圧
力に設定できるため、イオン源内部のすべての領域にチ
ッ素ガスが導入されることとなる。As described above, according to this embodiment, the I) valve 7 can be set to a predetermined pressure, so that nitrogen gas is introduced into all regions inside the ion source.
従って、イオン源内部のすべての領域を冷却できるとと
もに、この領域内に存在するすべての有害物質を置換で
きる。Therefore, all areas inside the ion source can be cooled and all harmful substances present in this area can be replaced.
またＩＪ ＩＪ−フ弁１６の圧力を大気圧行送に設定す
れば、絶縁ガラス１０や真空の程度−１−６１１１定す
る真空ゲージの破損を防止することができる。Furthermore, by setting the pressure of the IJ valve 16 to atmospheric pressure, damage to the insulating glass 10 and the vacuum gauge that determines the degree of vacuum can be prevented.
以上のように本発明によればイオン源内部を効率よく冷
却することができる。またイオン源フランジの取り外し
等の際に、イオン源内部の有害ガスや悪臭ガスによる外
気の汚染を防止することができる。As described above, according to the present invention, the inside of the ion source can be efficiently cooled. Further, when removing the ion source flange, etc., it is possible to prevent the outside air from being contaminated by harmful gases or malodorous gases inside the ion source.
図は本発明にかかるイオン源の一実施例を示す構成図で
ある。
１・・・イオン源フランジ、２・・・放電箱、３・・・
導入ノくイブ、４・・・ベーパライザ、５・・・マグネ
トロン、６・・・導波箱、７・・・引き出し電極系、８
・・・イオンビーム、９・・・分析系、１０・・・絶縁
碍子、１１・・・電磁コイル、１２・・・・・クジ／グ
、１３・・・油拡散ポンプ、１４・・・真空パルプ、工
５・・・リーク弁、１６・・・リリーフ弁、１７・・・
ダクト配管、１８・・・ガス供給配管。The figure is a configuration diagram showing an embodiment of an ion source according to the present invention. 1...Ion source flange, 2...Discharge box, 3...
Introductory tube, 4... vaporizer, 5... magnetron, 6... waveguide box, 7... extraction electrode system, 8
... Ion beam, 9 ... Analysis system, 10 ... Insulator, 11 ... Electromagnetic coil, 12 ... Kuji/G, 13 ... Oil diffusion pump, 14 ... Vacuum Pulp, work 5... leak valve, 16... relief valve, 17...
Duct piping, 18...Gas supply piping.
Claims (1)
れる物質を供給する通路を有するフランジと、該フラン
ジの一端側に接続して前記放電箱にエネルギーを供給す
るエネルギー供給手段と前記フランジの他端側に引き出
し電極を有して、前記フランジを覆う真空容器とを有す
るイオン源において、前記真空容器内にガスを供給する
ガス供給手段と前記真空容器内に供給された前記ガスを
排出するガス排出手段とを有することを特徴とするイオ
ン源。 ２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、上記ガ
ス排出手段に該手段内部の圧力が所定の値になると該ガ
ス排出手段内の中にあるガスを排出するように開放する
弁を設けたことを特徴とするイオン源。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の発明にお
いて、上記ガスがチッ素ガス、不活性ガス、空気からな
る群の少なくとも１種であることを特徴とするイオン源
。[Claims] 1. A flange having a discharge region therein and a passage for supplying a substance to be turned into plasma in the discharge region, and a flange connected to one end of the flange to supply energy to the discharge box. In the ion source, the ion source has an energy supply means for supplying gas to the flange, and a vacuum container having an extraction electrode on the other end side of the flange and covering the flange. An ion source comprising: a gas exhaust means for exhausting the supplied gas. 2. In the invention set forth in claim 1, the gas exhaust means is provided with a valve that opens to discharge the gas inside the gas exhaust means when the pressure inside the means reaches a predetermined value. An ion source characterized by: 3. The ion source according to claim 1 or 2, wherein the gas is at least one member of the group consisting of nitrogen gas, inert gas, and air.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15371184A JPS6132334A (en) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | Ion source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15371184A JPS6132334A (en) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | Ion source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132334A true JPS6132334A (en) | 1986-02-15 |
Family
ID=15568421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15371184A Pending JPS6132334A (en) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | Ion source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6132334A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03194844A (en) * | 1989-12-22 | 1991-08-26 | Tamotsu Kondo | Rydberg atom impact type ion source |
-
1984
- 1984-07-24 JP JP15371184A patent/JPS6132334A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03194844A (en) * | 1989-12-22 | 1991-08-26 | Tamotsu Kondo | Rydberg atom impact type ion source |
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