JPS63128525A - 液体金属イオン源 - Google Patents
液体金属イオン源Info
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- JPS63128525A JPS63128525A JP27400786A JP27400786A JPS63128525A JP S63128525 A JPS63128525 A JP S63128525A JP 27400786 A JP27400786 A JP 27400786A JP 27400786 A JP27400786 A JP 27400786A JP S63128525 A JPS63128525 A JP S63128525A
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はイオン源に係り、特に小型化、低コスト化が可
能な電流制御部を有する液体金属イオン源に関するもの
である。
能な電流制御部を有する液体金属イオン源に関するもの
である。
従来、引出し電極電位を高耐圧電流制御素子（真空管）
を用いて制御し、イオン電流を安定化した例としては、
アナリテイカル、ケミストリー。
を用いて制御し、イオン電流を安定化した例としては、
アナリテイカル、ケミストリー。
４５ 、 ＮＯ，１１，９月（１９７３年）第１８８４
〜１８８９頁（Ａｎａｌｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔ
ｒｙ、 Ｖｏｌ、４５．ＮＯ，１１＊ ＳＥＰＴＥ
Ｍ−ＢＥＲ（１９７３） ＰＰ１８８４−１８８９）
において論じられている安定化手法がある。これは第
２図に示す制御回路により放出イオン電流を安定化する
ものである。
〜１８８９頁（Ａｎａｌｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔ
ｒｙ、 Ｖｏｌ、４５．ＮＯ，１１＊ ＳＥＰＴＥ
Ｍ−ＢＥＲ（１９７３） ＰＰ１８８４−１８８９）
において論じられている安定化手法がある。これは第
２図に示す制御回路により放出イオン電流を安定化する
ものである。
上記従来技術は、放出イオン電流を変えた時の加速電圧
の変動、数μＡの低い放出電流値における安定性、装置
の小型化等について配慮されていなかった。
の変動、数μＡの低い放出電流値における安定性、装置
の小型化等について配慮されていなかった。
以下、これらの点を列挙する。
■）ポテンショメータＲ４により一度電流を設定すると
、フィードバックがかかつてもニードル２１の電位は変
動しないが、電流の設定値を変えるとニードル電位も変
動してしまう。
、フィードバックがかかつてもニードル２１の電位は変
動しないが、電流の設定値を変えるとニードル電位も変
動してしまう。
２）放出イオン電流を大幅に変える場合、電流検出抵抗
Ｒ１の抵抗値を変える必要があるが、これには高圧に浮
いた切替回路が必要となる。
Ｒ１の抵抗値を変える必要があるが、これには高圧に浮
いた切替回路が必要となる。
３）ニードル電位を抵抗分圧器Ｒｚ ＋ Ｒδでモニタ
しているため、そのブリーダ電流が必要となっている。
しているため、そのブリーダ電流が必要となっている。
この制御回路は、放出イオン電流とブリーダ電流を加算
した値を一定に保つ様に動作するため、放出イオン電流
を小さく設定する場合、その制御性に問題が出てくる。
した値を一定に保つ様に動作するため、放出イオン電流
を小さく設定する場合、その制御性に問題が出てくる。
４）加速電圧を８ＫＶ付近とし、また、ニードル２１と
引出し電極２２間の電圧を８〜１３ＫＶ程度とするイオ
ン源のセツティングを行っているため、引出し電極電位
がＯ〜−５ＫＶ程度の負電圧となり、真空管の陽極側に
高圧電源を付加する必要がある。
引出し電極２２間の電圧を８〜１３ＫＶ程度とするイオ
ン源のセツティングを行っているため、引出し電極電位
がＯ〜−５ＫＶ程度の負電圧となり、真空管の陽極側に
高圧電源を付加する必要がある。
本発明の目的は上記１）〜４）の従来装置の持つ欠点を
排除し、小型、低コストで高い性能を有する液体金属イ
オン源を提供することにある。
排除し、小型、低コストで高い性能を有する液体金属イ
オン源を提供することにある。
上記目的は、第１図に示すようにイオン放出部１を加速
電源３に直接々続し、イオン引出し電圧を加速電圧より
低い値に調整して引出し電極２の電位が常に正となるよ
うに、引出し電極２を直接、高耐圧電流制御素子の陽極
に接続し、接地電位からイオン電流を制御することによ
り達成される。
電源３に直接々続し、イオン引出し電圧を加速電圧より
低い値に調整して引出し電極２の電位が常に正となるよ
うに、引出し電極２を直接、高耐圧電流制御素子の陽極
に接続し、接地電位からイオン電流を制御することによ
り達成される。
以下、本発明の一実施例を第３図により説明する。
真空カラム５内には、Ｇａ Ｉ−Ｓｎ合金をイオン材
料として装着したエミッター（ニードル）１と引出し電
極２を配置した。加速電源３はエミッター１に接続し、
引出し電極２は制御回路４内の真空管（６８Ｋ４）の陽
極に接続した。この制御回路４は引出し電極に流入する
イオン電流を設定値に安定化することで放出イオン電流
の安定化を図ったものである。以下、動作を説明する。
料として装着したエミッター（ニードル）１と引出し電
極２を配置した。加速電源３はエミッター１に接続し、
引出し電極２は制御回路４内の真空管（６８Ｋ４）の陽
極に接続した。この制御回路４は引出し電極に流入する
イオン電流を設定値に安定化することで放出イオン電流
の安定化を図ったものである。以下、動作を説明する。
加速電源３をオン（ＯＮ）するとエミッター１は加速電
位となる。引出し電極２は最初接地電位であるからエミ
ッター１と引出し電極２間に加速電圧がそのままかかり
即座にイオン放出が開始する。放出したイオンの大部分
は引出し電極２に流入し、真空管６８に４の陽極を経て
陰極へ流れそして抵Ｒｚ を経てグランドに流入する。
位となる。引出し電極２は最初接地電位であるからエミ
ッター１と引出し電極２間に加速電圧がそのままかかり
即座にイオン放出が開始する。放出したイオンの大部分
は引出し電極２に流入し、真空管６８に４の陽極を経て
陰極へ流れそして抵Ｒｚ を経てグランドに流入する。
この電流は抵抗Ｒ１の端子電圧として検出され電圧フォ
ロワＡ１の出力となる。Ａ１の出力とポテンショメータ
Ｒ２の設定電圧をインピーダンス変換したＡ２の出力は
Ａ３により比較増幅され真空管の制御格子電圧を変化さ
せイオン電流を制限する。この帰還はＡ１の出力とＡ２
の出力が等しくなる様に働き、結局、電流検出抵抗Ｒ１
の抵抗値とポテンショメータＲ２の出力電圧により設定
した電流値に引出し電極電流が安定化される。
ロワＡ１の出力となる。Ａ１の出力とポテンショメータ
Ｒ２の設定電圧をインピーダンス変換したＡ２の出力は
Ａ３により比較増幅され真空管の制御格子電圧を変化さ
せイオン電流を制限する。この帰還はＡ１の出力とＡ２
の出力が等しくなる様に働き、結局、電流検出抵抗Ｒ１
の抵抗値とポテンショメータＲ２の出力電圧により設定
した電流値に引出し電極電流が安定化される。
本実施例は、イオン材料に常温で融解しているＧａ−Ｉ
イーＳｏ合金を用いたため１通常加速型位で駆動する加
熱電源が不要で、かつ、上記の制御回路を用い高圧に浮
いた回路を無くしている。よって、高電圧絶縁を要求さ
れるのは、はぼ、イオン源構成要素間を接続するケーブ
ルのみとなり、絶縁トランスも不要で、非常にコンパク
トで低コストなものとなっている。
イーＳｏ合金を用いたため１通常加速型位で駆動する加
熱電源が不要で、かつ、上記の制御回路を用い高圧に浮
いた回路を無くしている。よって、高電圧絶縁を要求さ
れるのは、はぼ、イオン源構成要素間を接続するケーブ
ルのみとなり、絶縁トランスも不要で、非常にコンパク
トで低コストなものとなっている。
本発明によれば、液体金属イオン源に用いる高圧電源は
加速電源だけで良く、イオン電流の制御には高圧電源が
不要でかつ、制御回路は全て接地電位で駆動しているた
め高電圧絶縁が必要な部分が極少にできる。よって１本
発明は装置を小型。
加速電源だけで良く、イオン電流の制御には高圧電源が
不要でかつ、制御回路は全て接地電位で駆動しているた
め高電圧絶縁が必要な部分が極少にできる。よって１本
発明は装置を小型。
低コストにする効果がある。
第１図は本発明の基本概念図、第２図は従来装置の回路
図、第３図は本発明の一実施例になる回路図である。 １・・・イオン放出部（エミッター、あるいはニードル
）、２・・・引出し電極、３・・・加速電源、４・・・
制御回路、５・・・真空カラム。
図、第３図は本発明の一実施例になる回路図である。 １・・・イオン放出部（エミッター、あるいはニードル
）、２・・・引出し電極、３・・・加速電源、４・・・
制御回路、５・・・真空カラム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、イオン材料を装着したイオン放出部、イオン放出部
に適当な電界を印加する引出し電極、イオン放出部に電
位を与える加速電源、イオン電流を安定化する制御回路
４より成る液体金属イオン源において、加速電源電圧が
イオン引出し電圧より高く、引出し電極を高耐圧電流制
御素子の陽極に接続し、接地電位からその陽極電流を制
御することを特徴とする液体金属イオン源。 ２、イオン材料に３０℃以下の融点を持つ低融点材料を
用いた事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体
金属イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27400786A JPH0775153B2 (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 液体金属イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27400786A JPH0775153B2 (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 液体金属イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128525A true JPS63128525A (ja) | 1988-06-01 |
| JPH0775153B2 JPH0775153B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=17535651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27400786A Expired - Fee Related JPH0775153B2 (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 液体金属イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775153B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005031788A3 (en) * | 2003-09-22 | 2005-10-06 | Applied Materials Israel Ltd | A source of liquid metal ions and a method for controlling the source |
| JP2009272293A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-19 | Hitachi High-Technologies Corp | 集束イオンビーム装置 |
-
1986
- 1986-11-19 JP JP27400786A patent/JPH0775153B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005031788A3 (en) * | 2003-09-22 | 2005-10-06 | Applied Materials Israel Ltd | A source of liquid metal ions and a method for controlling the source |
| JP2009272293A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-19 | Hitachi High-Technologies Corp | 集束イオンビーム装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0775153B2 (ja) | 1995-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |