JPS6244996A

JPS6244996A - 磁場発生装置

Info

Publication number: JPS6244996A
Application number: JP60183681A
Authority: JP
Inventors: 丹波　護武; 雄一坂本; 小栗山　正美; 須山　正行; 相馬　里留
Original assignee: TDK Corp; RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Current assignee: TDK Corp; RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority date: 1985-08-21
Filing date: 1985-08-21
Publication date: 1987-02-26
Anticipated expiration: 2009-07-20
Also published as: JPH0654718B2

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）本発明は荷電粒子の製造と輸送に適合する磁場発生装置
に関する。

（従来の技術）プラズマを所定の空間内に閉じ込める技術として、複数
の磁極によってマルチカスプ磁場の壁を作り、この磁場
の壁によってプラズマを閉じ込める技術が知られｔいる
。

（発明が解決しようとする問題点）上述したマルチカスプ磁場によってプラズマを閉じ込め
る技術を用いてプラズマを輸送する場合に以下の様な問
題が生じる。

第６図は、従来の磁場発生装置を用いてのプラズマ輸送
装置の一例を示す側断面図、第７図および第８図はそれ
ぞれ第６図の■−■断面図および■−■断面図である。

この従来例においては、１周当り４つの磁極が交互に内
側に向っており、かつ軸方向にも磁極が交互になるよう
に複数個の磁石１ａ、ｌｂ、　　・・・１ｅが設けられ
ている。このように配された磁極によって形成される円
筒状空間の一方端Ａから他方端Ｂヘプラズマの輸送が行
われるのである。プラズマを磁場発生装置内に閉じ送給
かつプラズマが磁石に（Φ１突してこれを加熱すること
を防止するためには、十分強い磁場を発生する必要があ
るが、このような磁場は中心付近のプラズマにまで影響
を及ぼずことになる。磁場は軸方向即ちプラズマを輸送
しようとする方向に直交して発生するのでこの磁場の影
響を受けているプラズマは輸送されなくなり、磁極によ
って形成される円筒断面に仕して実質的なコンダクタン
スはかなり小さいものとなっている。本例のように周当
り１ヒ較的少数個の磁極により閉じ込め磁場を形成しよ
うとずろと、中心付近にまで特に強い磁場が漏えいし、
プラズマの輸送のコンダクタンスはさらに小さなものと
なる。

本発明の目的は、プラズマ等の荷電粒子をスムーズに効
率的に輸送ずろことのできる磁場発生装置を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段）」ユ記目的は、複数の磁極が、極性を交互にしてかつ間
隔を有してらせん上に位置している磁場発生装置を用い
ることにより達成する。

（作　用）本発明の磁場発生装置においては、荷電粒子の進行方向
に直交する磁場が発生しないので、たとえ中心付近にま
で強い磁場が存在しても荷電粒子は輸送される。

（発明の効果）本発明の磁場発生装置を用いるとプラズマ等の荷電粒子
を高いコンダクタンスでスムーズに輸送　　。

することができる。また、中心付近にまで強い磁力が及
ぶ強力な磁石を持いることができるので荷電粒子の閉じ
込めを十分に行うことができる。また、本発明の磁場発
生装置を電子サイクロトロン共鳴方式のプラズマ発生装
置の共鳴磁場発生装置として使用した場合も、発生した
プラズマを効率よく外部へ放出することが可能となる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を用いてδち（明する。

第１図は本発明の第１実施例を示す概略図である。

複数の磁石１ａ、ｌｂ、　　・・・、１ｆ・・・がらせ
ん」二に間隔を有して配置されている。各磁石の中心方
向側の磁極の極性は、隣接する磁石間で交！Ｌになって
いる。軸方向に隣接する磁石１ａ、Ｉｅ、ｌｉは一直線
上に並んでいる。このように配置された磁石によっては
軸方向に直交する磁場は形成されない。従って、本実施
例のように周当り比較的少数個の磁石しか用いられない
場合であって、中心付近まで漏えい磁場の影響が強い場
合であっても、荷電粒子は磁場の軸方向成分により輸送
されるので、高いコンダクタンスで荷電粒子を輸送する
ことが可能となる。

第２図は、本発明の第２実施例を示す概略図である。本
実施例においては、隣接するらせんピッチ上の磁極が中
心軸に沿って一直線に並んでおらず、所定間隔づつ一定
方向にずれて配置されている。従って、形成される磁場
配位も進行方向に沿って所定の角度づつ回転した状態で
位置する。ある断面において、マルチカスプ磁場によっ
て保持されるプラズマはゆがんだ形となるが、軸方向へ
流出するにつれてゆがみの効果が加算され、他端Ｂから
取り出されるプラズマの断面形状は円形となる。

第３図は、本発明の第３実施例を示す概略図である。本
実施例においては、隣接するらせんピッチ−Ｌの磁極が
中心軸に沿って一直線に並んでおり、かつ軸方向で隣接
する磁極の極性が逆であるので、隣接するピッチ」−に
位置する磁極間に軸方向に沿ってより効果的にプラズマ
を閉じ込めることができる。

第４図は本発明の第４実施例を示す概略図である。本実
施例においては複数の磁石ｌａ、ｌｂ・・・・、１ｆ、
・・・が、可撓性材料からなる円筒状の支持体１０具体
的にはベロー円筒に付着されている。各磁石の中心方向
側の磁極はベロー円筒１０上に引かれるらせん上に間隔
を有して位置しており、かつその極性は隣接する磁石間
で交互になっている。従って、円筒状の支持体１０を曲
げることにより、円筒の一端Ａに生成、もしくは導入さ
れた荷電粒子は所望する任意の方向に安定した状態で輸
送できる。

第５図は本発明の磁場発生装置を適用したイオン注入装
置６の部分概略図である。本発明の磁場発生装置４はイ
オン源５を包囲するように設置されている。従って、フ
ィラメント６と電極７とによって発生されたプラズマは
確実にイオン源５内に保持されるとともに、イオン引出
電極８によって下流側へ効率よく輸送ｈり出されろ。

なお、上記各実施例においては、磁極が等間隔で並んで
いたが、必ずしも等間隔にする必要はなく所望に応じて
間隔を変化することができる。複数の磁極が個別の永久
磁石の各磁極であったが、本発明の複数の磁極を円筒状
硬磁性材料の内壁を部分的に磁化することによって形成
することもできる。この場合本発明の磁場発生装置を半
円状断面を有する２つの別体の永久磁石材料を組み合わ
せることにより構成するようにしてもよい。このように
すると、外部から本発明の磁場発生装置を容易に設ける
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の概略図、第２図は本発明
の第２実施例の概略図、第３図は本発明の第３実施例の
概略図、第４図は本発明の第４実施例の概略図、第５図
は本発明を使用するイオン注入装置の概略図、第６図は従来の磁場発生装置の細断図、第７図および第
８図はそれぞれ第６図の■−■断面図および■−■断面
図である。ｌａ、ｌｂ、　　・・・１ｚ・・・・・・磁石、４・・
・・・・本発明の磁場発生装置、５・・・・・イオン源
、８・・・・・・イオン引出電極。第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の磁極が、極性を交互にしてかつ間隔を有し
てらせん上に位置している磁場発生装置。
（２）前記複数の磁極が個別の永久磁石の磁極であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の磁場発
生装置。
（３）前記永久磁石が可撓性の支持体によって支持され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載
の磁場発生装置。
（４）前記複数の磁極が円筒状硬磁性材料の内壁に分離
して設けられた磁極であることを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項記載の磁場発生装置。