JPS6186699A - 収束性高速原子線源 - Google Patents

収束性高速原子線源

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JPS6186699A
JPS6186699A JP20907884A JP20907884A JPS6186699A JP S6186699 A JPS6186699 A JP S6186699A JP 20907884 A JP20907884 A JP 20907884A JP 20907884 A JP20907884 A JP 20907884A JP S6186699 A JPS6186699 A JP S6186699A
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JP
Japan
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atomic beam
ion
speed atomic
speed
convergent
Prior art date
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Pending
Application number
JP20907884A
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English (en)
Inventor
一敏 長井
博喜 桑野
房男 下川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野コ 本発明は、収束性の高速原子線を発生する装置に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来、収束性の高速原子線を発生する装置は填3図のよ
うに構成さルていt。図に′おいて、lはイオンソース
% 2は静電レンズ、3はイオンビーム%4は電荷交換
器、5は電荷交換器4のガス導入口、6は収束性の高速
原子線であシ、イオンンース1%静電レンズ2−]電荷
交換器4は真空容器7内にて列状に配さnている。8は
真空容器7用の真空ポンプである。この装置の動作は以
下のとおりである。まず、真空容器7を真空ポンプ8に
よって充分に排気する。イオンソースlで高速ノイオン
ビーム3を発生させ、これを静電レンズ2に導いて所望
のビーム径に収束する。こ扛をさらに電荷交換器4に導
く。電荷交換器4にはガス導入口5よりH2m H8e
 N2e Ar  等のガスを導入する。電荷交換器4
の内部では、イオンビーム3とガス分子の衝突によって
次のような電荷交換反応が進行する、イオンビ−ム3に
含ま216づオンをM 、ガス分子をAであられす。
+ M  +A→M + A   −−−−−−−一−(I
I八 十電荷交換器の器壁 −A  −−−−−421
この反応によって、イオンは電荷を失って電子線6とな
り%電荷交換器4から射出する。イオンおきかえた反応
が進み、同様に原子線6が生ずる。
ただし、この場合、ガス分子としてはF2 # 025
et2 等の電子親和力の大きなものを用いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来装置には、次のような問題がある。■イオンは
何面の大きなガス分子と衝突するために運動エネルギー
の損失が大きい。■質量の大きなガス分子との衝突によ
ってイオンの運動方向が大幅に乱れ、原子線の収束性が
低下する。■電荷交換器にガスを導入するために真空容
器内を高真空あるいけ超高真空に保つことが困難である
本発明はこのような従来の問題を解決するものである。
c問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記従来の問題を解決するため、正電荷イオ
ンビームの通路中に原子をとじこめるイオン中和器を備
え、正電荷イオンビームを電子に衝突させることによっ
て、収束性の高速原子線を効率良(発生させるものであ
る。
〔実捲例〕
以下、本発明の実洩列を笛1図%第2図に基づいて説明
する。
図中、上記従来例と同様の部分には同一符号を付す。す
なわち、lはイオンソース、2は静電レンズ% 3けイ
オンビーム、6は原子線、7はX空容器、8は真空ポン
プである。
真空容器7内において、静電レンズ2の後段には、イオ
ン中和器9と、電圧が印加さnるディフレクタ−10,
11が並んで配されている。イオン中和器9の構成をK
1図に表わす。図中12は金属性の円筒状外囲器、13
は熱電子発生用フィラメント、14は直流電源% 15
はフィラメント点火用電源であり、熱電子発生用フづラ
メント13は、外囲器12内のほぼ中央部にその中心軸
に対して同心円状に設けられ、かつ外囲器12と電気的
に絶縁さnている。フづラメント13は電源15によっ
て点火さns熱電子を放出する。外囲器12の電位は、
直流電源14によってフィラメント13よりも数V負に
保たれ、これによりフィラメント13から放出した熱電
子は外囲器12に吸収さnることな(、フィラメント1
3の中心部付近に運動エネルギーの極めて小さな電子雲
となって漂っている。
次に動作について説明する。
、まず、真空容器7内を真空ポンプ8によって充分に排
気する。そして、イオンソース1で高速の正電荷イオン
ビームを発生させ−こnを静電レンズ2に道いて収束性
の高速イオンビーム3 トfル。
こt’Lfイオン中和器9内に導く。
中和器9内における)づラメント13の中心部付近には
、前述したように熱電子が電子共となってぴっでおり、
ここに収束した高速の正電荷イオンビーム3が入射する
。この結果、イオンは電子と衝突して結合し電子線6に
なる。その際、電子の質量がイオンに比べて極めて小さ
いために、電子との衝突によってイオンの運動エネルギ
ーが失わ7することがなく1まだづオンの進行方向が乱
さnることもない。したがって、原子線6の運動エネル
ギーおよび収束性については、イオン中和器9に入射す
る前のイオンビーム3の運動エネルギーおよび収束性が
維持さnる。そして、原子線6けディフレクタ−10,
11間を通過する。ディフレクタ−10,11の間には
電圧が印加さnてお夛、そnらの間を通過する高速の原
子線6に残存するイオンがあnばそnを除去し、純粋な
高速原子線とする。
ところで、イオン中和器9内にて、正電荷イオンビーム
3が電子雲に衝突する際、電子の運動エネルギーが非常
に小さいために衝突断面積は太きく、イオンと電子の結
合効率が高い。下表1に従来法の電荷交換法と本発明に
よる場合の高速原子線の収束の度合全比較して表わす。
表1 高速原子線のヌポットサイズの比較(注) (1)  イオンビームのエネルギーh共に3KeV(
2)電荷交換器の出入口の間隔は8(1m(3)  イ
オン中和器の入口からディフレクタ−の出口までの距離
は80jLIE 〔発明の効果〕 以上説明したように、大発明による収束性高速原子線源
は、低エネルギーの熱電子とイオンの結合により原子線
を発生させる構成であるから、収束性の良い高速原子線
を得ることができるとと本に、こnを超高真空中で動作
させつるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
填1図、筆2図は本考案の一実施例を表わし。 第1図は要部の概略育成図、第2図は全体の概略育成図
、筑3図は従来例の全体の概略構成図である。 3・・・・・・イオンビーム% 6・・・・・・収束性
高速原子線、9・・・・・・イオン中和器、12・・・
・・・外囲器、13・・・・・・】734 熱電子発生用フィラメント。 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 発生させた正電荷イオンビームをイオン中和器内に通し
    て、収束性の高速原子線をつくる収束性高速原子線源で
    あつて、前記イオン中和器は、中心部を正電荷イオンビ
    ームが通る円筒状外囲器と、この外周器の内側に同心円
    状に配備されて、熱電子を発生して中心部に電子雲をつ
    くる熱電子発生用フィラメントを有して成り、電子雲の
    イオンを正電荷イオンビームに捕捉させるようにしたこ
    とを特徴とする収束性高速原子線源。
JP20907884A 1984-10-05 1984-10-05 収束性高速原子線源 Pending JPS6186699A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63108653A (ja) * 1986-10-23 1988-05-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> イオン中和器
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US5739528A (en) * 1995-11-17 1998-04-14 Ebara Corporation Fast atom beam source
CN100367830C (zh) * 2005-09-27 2008-02-06 友达光电股份有限公司 原子束产生装置及其方法
US7488932B2 (en) 2005-09-13 2009-02-10 Au Optronics Corp. Apparatus for producing atomic beam

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5628499A (en) * 1979-08-16 1981-03-20 Mitsubishi Electric Corp Neutron particle generator

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