JPS63128526A - Ｐｉｇイオン源 - Google Patents

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】 」棗上図■且分賢 本発明はより長時間、荷電粒子を各種装置に提供するこ
とのできるＰＩＧイオン源に関する。

見来佼伎五 原子核の人工的な核変換やその構造を調べるために使用
されるサイクロトロン等の装置に荷電粒子を提供する装
置の一つとしてＰＩＧイオン源がある。　第３図は従来
のＰＩＧイオン源の断面の概略を示す模式図である。図
において陰極５２には負電圧が印加され、陽極５１は接
地されている。すると陰極５２の端面５３からは電子６
１が飛び出す。しかし、磁界が矢印９０の方向に加えら
れているので、電子６１ａは陽極５１に向かわずに螺旋
運動をしながら対向する陰極５２ｂに向かって進み、対
向する陰極５２ｂに近づくと反発されて戻ってくる。そ
して、元の陰極５２ａによって再び反発されるので、電
子６１ａは往復の運動をくり返す。電子６１の運動によ
って、陽極５１内に導入されているガス５８の一部がイ
オン７１になる。プラスの電荷を帯びたイオンの一部７
２は陰極５２ａに引き寄せられて衝突し、２次電子８１
を発生させる。この２次電子８１もまた上記と同様の往
復運動をくり返し、これら電子とイオン相互の働きによ
ってプラズマ状態かっ（られる。

そして、プラスの電荷を帯びたイオン７３は引き出し電
極５７によってイオン放射口５６から構成される装置へ
と導かれていく。

陰極５２はイオン７２が１脂突した時に生じるスパッタ
リング現象によって徐々に減るとともに、陽極５１の壁
面５１ａには陰極５２からはじき出された粒子が堆積し
た針状の堆積物４０が成長する。堆積物４０が成長して
陰極５２と接触すると陰極５２に電圧がかからなくなる
ので、イオン７３を発生させることができなくなる。そ
のような場合には、ＰＩＧイオン源を停止させ、陽極５
１に堆積した堆積物４０を除去しなければならない。

（２しよ゛と　る。−占 一旦堆積物が陰極と接触すると、そのＰＩＧイオン源は
イオンを発生できなくなり、多大な時間を必要とする堆
積物を陽極から除去するメンテナンス作業をしなければ
ならない。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、堆積物を
陽極の壁面から取り除くことで、メンテナンス作業まで
の時間を延ばし、寿命の長いＰＩＧイオン源を提供する
ことを目的としている。

４、　占　〒°　るための 本発明に係るＰＩＧイオン源は、陰極とイオンとの間に
生じるスパッタリング現象によって陽極に成長する堆積
物に振動を与えて前記堆積物を掻き落とす振動発生装置
を有する。

皿 本発明に係るＰＩＧイオン源は、陽極に成長する堆積物
に振動を与えることによって堆積物を陽極から掻き落と
す。

１蓋賀 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を説明する
。

第１図はＰＩＧイオン源の断面の模式図である。

なお、ＰＩＧイオン源の構造、動作は従来のものと同一
なので詳細な説明は省略する。

ＰＩＧイオン源は、図示しない真空チャンバの内部に設
置されており、当該チャンバはサイクロトロン等の加速
装置の所定位置に取り付けられている。

例えば、銅等で形成された円筒形状の陽極１００は、発
生したイオンを図示しない加速装置に提供するための引
出口１１０が所定位置に開設されるとともに、その内部
には、絶縁性のインシュレータ３００ａ、　３００ｂを
介して一対の陰極２００ａ、２００ｂが設置されている
。また、１２０は冷却水が流れるジャケットであり、１
３０はプラズマ用空間１４０にガスを補給するガス導入
口である。

例えば、タンタル等で形成された一対の陰極２００ａ、
２００ｂは、その端面２１０ａ、　２１０ｂが丸く形成
されるとともに、当該端面２１０ａ、　２１０ｂが対向
するように陽極１００内に設置されている。

インシュレータ３００は陽極１００と陰極２００′との
間を絶縁するものであり、インシュレータ３００の略中
央部には、前記陰極が立設されている。図面下側のイン
シュレータ３００ｂは断面略凸字形状をなし、中央の突
部に陰極２００ｂが立設されている。

第２図に示すように、振動発生装置５００は、絶縁物質
で被覆された陽極１００の外周に接触して設置されてい
る。振動発生装置５００は、コイル５１０と可動鉄片５
２０と交流電源５３０とから構成され、コイル５１０に
発生する磁界によって可動鉄片５２０が振動し、その振
動を陽極１００に与える。

陰極３００から発生した電子は、従来の技術の欄での説
明と同様の過程を経てイオンを開口１１０から図示しな
い加速装置等に提供する。

その際、陰極２００とイオンとの間で、スパッタリング
現象が発生し、陰極３００の表面を構成する粒子が陰極
３００の表面から叩き出されて、陽極１００の内面に堆
積し、針状の堆積物４００となる。

堆積物４００が成長して、陰極２００と接触すると、陰
極２００に電圧がかからな（なり、陰極２００から電子
が発生しなくなるので、イオンも発生しなくなる。その
際、振動発生装置５００によって陽極１００に振動を与
えると、陽極１００の内面に成長した堆積物４００が陽
極１００の内面から掻き落とされ、当該堆積物４００は
前記インシュレータ３００ｂの凹部骨に溜り、陽極１０
０と陰極２００とをショートさせることがない。

なお、上記実施例では、振動発生装置５００をコイル５
１０１可動鉄片５２０及び交流電源５３０から構成した
が、本発明は上記実施例に限定されることなく他の手段
、例えば弾性片等による機械的手段とすることも可能で
ある。

また、振動発生装置５００は、陽極１００を介して堆積
物４００に対し振動を与えることが可能な場所であれば
、陽極１００に接触させて設置しなくともよい。さらに
、振動発生装置５００の振動は、断続的なものでも連続
的なものでもよい。

主所豊苅１ 本発明に係るＰＩＧイオン源によれば、イオン発生の阻
害要因となる堆積物を振動発生装置によって掻き落とす
ことができるので、イオンを発生させる能力がより長時
間持続するとともに、堆積物を陽極から掻き落とすメン
テナンス作業までの時間が延長される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＰＩＧイオン源の断面の模式図、
第２図は本発明に係るＰＩＧイオン源の正面の模式図、
第３図は従来のＰＩＧイオン源の断面の模式図である。 １００　　・・・陽極、２００　　・・・陰極、４００
　　・・・堆積物、５００　　・・・振動発生装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）荷電粒子を各種装置に提供するＰＩＧイオン源に
   おいて、陰極と荷電粒子との間に生じるスパッタリング
   現象によって陽極に成長する堆積物に振動を与えて前記
   堆積物を掻き落とす振動発生装置を有することを特徴と
   するＰＩＧイオン源。