JPS6134833A - 液体金属イオン源 - Google Patents
液体金属イオン源Info
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- JPS6134833A JPS6134833A JP15523884A JP15523884A JPS6134833A JP S6134833 A JPS6134833 A JP S6134833A JP 15523884 A JP15523884 A JP 15523884A JP 15523884 A JP15523884 A JP 15523884A JP S6134833 A JPS6134833 A JP S6134833A
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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
- H01J27/26—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】
〔発明の利用分野〕
本発明はイオン化しようとする物質を加熱して溶融し、
高電界を介して高輝度かつ点状のイオンビームを得る液
体金属イオン源に関するもので、特にこの種のイオン源
における引出し電極の材質を改良することで装置の長寿
命化及び信頼性向上化を図った液体金属イオン源に関す
る。
高電界を介して高輝度かつ点状のイオンビームを得る液
体金属イオン源に関するもので、特にこの種のイオン源
における引出し電極の材質を改良することで装置の長寿
命化及び信頼性向上化を図った液体金属イオン源に関す
る。
従来技術とその問題点を第１図によって説明する。例え
ば、ｒ真空」（第２５巻、第５号（１９８２）、３８０
〜３８８頁）に示される。第１図は、針状陽極を用いた
従来の液体金属イオン源の基本構成を示す図である。針
状陽極１は、Ｖ字状のイオン化物質の溜め部２のコーナ
に接続されている。この溜め部２はイオン化物質３を溶
融するための通電加熱ヒータを兼ねている。針状陽極１
を溶融状態のイオン化物質３で十分に濡らし、この針状
陽極１に引出し電極４に対して１０ｋＶ程度の正の電圧
を印加することにより、針状陽極１の先端部からイオン
化物質３をイオンとして引出し電極４にあけた開口部を
介して下方に引出すことができる。
ば、ｒ真空」（第２５巻、第５号（１９８２）、３８０
〜３８８頁）に示される。第１図は、針状陽極を用いた
従来の液体金属イオン源の基本構成を示す図である。針
状陽極１は、Ｖ字状のイオン化物質の溜め部２のコーナ
に接続されている。この溜め部２はイオン化物質３を溶
融するための通電加熱ヒータを兼ねている。針状陽極１
を溶融状態のイオン化物質３で十分に濡らし、この針状
陽極１に引出し電極４に対して１０ｋＶ程度の正の電圧
を印加することにより、針状陽極１の先端部からイオン
化物質３をイオンとして引出し電極４にあけた開口部を
介して下方に引出すことができる。
針状陽極１の先端からの放出イオンは、引出し電極４を
も衝撃し、そこからスパッタリング現象により引出し電
極の構成原子や分子５がたたき出され、その一部が溶融
状態のイオン化物質３の表面に付着し、イオン化物質が
汚染される問題が生じていた。従来装置では、引出し電
極４の材質は。
も衝撃し、そこからスパッタリング現象により引出し電
極の構成原子や分子５がたたき出され、その一部が溶融
状態のイオン化物質３の表面に付着し、イオン化物質が
汚染される問題が生じていた。従来装置では、引出し電
極４の材質は。
普通、ステンレス鋼などが使用され、引出し電極からの
スパッタ粒子によるイオン化物質の汚染の観点から引出
し電極の材質の選択に配慮はなされていなかった。
スパッタ粒子によるイオン化物質の汚染の観点から引出
し電極の材質の選択に配慮はなされていなかった。
本発明の目的は、従来技術で上記した問題点を解決し、
長寿命かつ信頼性の高い液体金属イオン源を提供するこ
とにある。
長寿命かつ信頼性の高い液体金属イオン源を提供するこ
とにある。
本発明の特徴は、上記目゛的を達成するために、引出し
電極の少なくともイオンが衝撃する部分をイオン化物質
の構成元素のうち少なくとも一種の元素で構成し、引出
し電極４からのスパッタ粒子によるイオン化物質３の汚
染を極力抑制したことにある。
電極の少なくともイオンが衝撃する部分をイオン化物質
の構成元素のうち少なくとも一種の元素で構成し、引出
し電極４からのスパッタ粒子によるイオン化物質３の汚
染を極力抑制したことにある。
以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。第２
図において、イオン化物質３は銅である。
図において、イオン化物質３は銅である。
これをヒータを兼ねる溜め部２で約１１００℃まで加熱
溶融し、引出し電極４に対して正の約８ｋＶを印加する
と針状陽極１の先端から銅イオンが放出し始め、約８．
５ｋＶで１００μＡのイオン電流が得られる。引出し電
極４は、第２図に示したように、イオンが衝撃する部分
を含んだその中央部６の材質をイオン化物質３と同じく
銅とした。その周辺部の材質は従来例と同様にステンレ
スである。
溶融し、引出し電極４に対して正の約８ｋＶを印加する
と針状陽極１の先端から銅イオンが放出し始め、約８．
５ｋＶで１００μＡのイオン電流が得られる。引出し電
極４は、第２図に示したように、イオンが衝撃する部分
を含んだその中央部６の材質をイオン化物質３と同じく
銅とした。その周辺部の材質は従来例と同様にステンレ
スである。
これにより、引出し電極２からのスパッタ粒子５は銅で
あるため、これが銅のイオン化物質３に付着しても、汚
染は起らない。
あるため、これが銅のイオン化物質３に付着しても、汚
染は起らない。
従来のイオン源では、引出し電極材であるステンレス鋼
からの鉄、ニッケル、クロムなどのスパッタ粒子が溶融
イオン物質３の表面を汚染し、これらの元素の融点がイ
オン源の動作温度より高いため、溶融した銅のイオン化
物質３中に溶は込まず、表面で小さな集合体を作る。こ
の集合体が針状陽極１の先端まで流れてくることがあり
、イオン放出が中断したり、イオン電流が不安定になっ
たりしていた。そのためイオン源寿命が約５０時間止ま
りとなっていた０本実施例では、イオン源寿命として１
００時間以上が得られ、イオン源装置の高信頼性が確認
された。
からの鉄、ニッケル、クロムなどのスパッタ粒子が溶融
イオン物質３の表面を汚染し、これらの元素の融点がイ
オン源の動作温度より高いため、溶融した銅のイオン化
物質３中に溶は込まず、表面で小さな集合体を作る。こ
の集合体が針状陽極１の先端まで流れてくることがあり
、イオン放出が中断したり、イオン電流が不安定になっ
たりしていた。そのためイオン源寿命が約５０時間止ま
りとなっていた０本実施例では、イオン源寿命として１
００時間以上が得られ、イオン源装置の高信頼性が確認
された。
本発明の別の実施例を第３図により説明する。
第２図の実施例では、引出し電極４を同心円状に２分し
イオンの照射がある中央部６をイオン化物質と同じ材質
のものに置き代えたが、第３図に示す実施例では、引出
し電極４の針状陽極１に対向している表面全体をイオン
化物質３と同じ材質で被覆した。これにより第一の実施
例と同様な効果が得られた。
イオンの照射がある中央部６をイオン化物質と同じ材質
のものに置き代えたが、第３図に示す実施例では、引出
し電極４の針状陽極１に対向している表面全体をイオン
化物質３と同じ材質で被覆した。これにより第一の実施
例と同様な効果が得られた。
上記実施例では、引出し電極４の一部を、あるいは表面
にイオン化物質３と同じ材質のものを置き代えたり、あ
るいは付けたりしたが、引出し電極４の全てを、イオン
化物質３の構成元素の少なくとも一種で構成しても、同
様な効果が得られた。
にイオン化物質３と同じ材質のものを置き代えたり、あ
るいは付けたりしたが、引出し電極４の全てを、イオン
化物質３の構成元素の少なくとも一種で構成しても、同
様な効果が得られた。
以上の説明は、針状陽極１を用いた液体金属イオン源で
行なったが、針状陽極の代わりに内径数１００μｍのパ
イプを用いた場合も同様な効果が得られる。
行なったが、針状陽極の代わりに内径数１００μｍのパ
イプを用いた場合も同様な効果が得られる。
本発明によれば、引出し電極からのスパッタ粒子による
イオン化物質の汚染がなくなり、イオン源装置の長寿命
化を実現し、信頼性を高めることができる効果がある。
イオン化物質の汚染がなくなり、イオン源装置の長寿命
化を実現し、信頼性を高めることができる効果がある。
第１図は従来の針状陽極型液体金属イオン源の基本構成
を示す図であり、第２および３図はそれぞれ本発明の一
実施例の構成図である。
を示す図であり、第２および３図はそれぞれ本発明の一
実施例の構成図である。
Claims (1)
- イオン化しようとする物質を溶融して保持する溜め部と
、この溜め部から供給される上記溶融物質のイオンをそ
の先端から放射するように配置される針状陽極と、この
針状陽極との間に高電界を印加して針状電極先端からイ
オンを引出す引出し電極とからなる液体金属イオン源に
おいて、上記引出し電極の少なくともイオンが衝撃する
部分を、イオン化しようとする物質を構成している元素
のうち少なくとも一種の元素により構成したことを特徴
とする液体金属イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15523884A JPS6134833A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 液体金属イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15523884A JPS6134833A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 液体金属イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6134833A true JPS6134833A (ja) | 1986-02-19 |
Family
ID=15601554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15523884A Pending JPS6134833A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 液体金属イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6134833A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6410547A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-13 | Nec Corp | Liquid metal ion source |
| JP2007503691A (ja) * | 2003-08-27 | 2007-02-22 | エフ・イ−・アイ・カンパニー | 改善されたイオン・カラム動作のための成形スパッタ・シールド |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15523884A patent/JPS6134833A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6410547A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-13 | Nec Corp | Liquid metal ion source |
| JP2007503691A (ja) * | 2003-08-27 | 2007-02-22 | エフ・イ−・アイ・カンパニー | 改善されたイオン・カラム動作のための成形スパッタ・シールド |
| JP4743788B2 (ja) * | 2003-08-27 | 2011-08-10 | エフ・イ−・アイ・カンパニー | 改善されたイオン・カラム動作のための成形スパッタ・シールド |
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