JPS63146327A - 液体金属イオン源 - Google Patents
液体金属イオン源Info
- Publication number
- JPS63146327A JPS63146327A JP28619986A JP28619986A JPS63146327A JP S63146327 A JPS63146327 A JP S63146327A JP 28619986 A JP28619986 A JP 28619986A JP 28619986 A JP28619986 A JP 28619986A JP S63146327 A JPS63146327 A JP S63146327A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- ion source
- liquid metal
- metal ion
- tip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 title claims description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 35
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 37
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 9
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
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１
この発明は、液体金属イオン源に圓するものであり、特
に加熱手段の構造の改良された抵抗加熱方式のイオン源
に関するものである。
に加熱手段の構造の改良された抵抗加熱方式のイオン源
に関するものである。
［従来の技術］
従来の液体金属イオン源の一例を、第４図および第５図
に示す。第４図および第５１！ｌにおいて、１はるつぼ
、２は通電加熱用ヒータ、３は針状チップ、４は電極、
５は引出電極、６はるつぼ蓋、８は加熱用電源、９は引
出電圧用電源、１０は加速電圧用電源、１１はイオン源
金属、１２はイオンビームを示す。
に示す。第４図および第５１！ｌにおいて、１はるつぼ
、２は通電加熱用ヒータ、３は針状チップ、４は電極、
５は引出電極、６はるつぼ蓋、８は加熱用電源、９は引
出電圧用電源、１０は加速電圧用電源、１１はイオン源
金属、１２はイオンビームを示す。
第４図は、たとえば実開昭５９−５５８４８号に開示さ
れる構造のものであり、通電加熱用ヒータ２は、るつぼ
１の外側にコイル状に巻付けられて設けられている。ま
た、第５図は、たとえば特開昭５８−１３７９４０弓な
どに開示される構造の液体金属イオン源であり、通電加
熱用ヒータ２はるつぼ１に取付けられる電極４の上に設
けられている。
れる構造のものであり、通電加熱用ヒータ２は、るつぼ
１の外側にコイル状に巻付けられて設けられている。ま
た、第５図は、たとえば特開昭５８−１３７９４０弓な
どに開示される構造の液体金属イオン源であり、通電加
熱用ヒータ２はるつぼ１に取付けられる電極４の上に設
けられている。
［発明が解決しようとする問題点］
第４図に示すような従来の液体金属イオン源では、通電
加熱用ヒータとるつぼとの接触面積が小さいため、熱が
周囲に放散しやすく、加熱効率が悪いという問題点があ
った。また、第５図に示すような従来の液体金属イオン
源では、るつぼ内の金属の加熱にあまり必要でないるつ
ぼ上部まで加熱するので、加熱効率が悪く、多聞の電力
を必要とするという問題点があプ１ζ。
加熱用ヒータとるつぼとの接触面積が小さいため、熱が
周囲に放散しやすく、加熱効率が悪いという問題点があ
った。また、第５図に示すような従来の液体金属イオン
源では、るつぼ内の金属の加熱にあまり必要でないるつ
ぼ上部まで加熱するので、加熱効率が悪く、多聞の電力
を必要とするという問題点があプ１ζ。
それゆえに、この発明の目的は、加熱効率の高められた
液体金属イオン源を提供することにある。
液体金属イオン源を提供することにある。
［問題点を解決づ°るための手段および作用］この発明
の液体金属イオン源は、イオン化すべき金属を入れる絶
縁材料製のるつぼと、該るつぼ内の金属を加熱するため
の通電加熱用ヒータと、該るつぼの下方中心部に形成さ
れた中心孔に先端部が位置するよう設けられたイオンビ
ームのエミッタとし工働＜ ｉｔ状チップと、咳針状チ
ップの先端部からイオンを引出すための引出電極を備え
、通電加熱用ヒータがるつぼの外側に密着して設けられ
ていることを特徴としている。
の液体金属イオン源は、イオン化すべき金属を入れる絶
縁材料製のるつぼと、該るつぼ内の金属を加熱するため
の通電加熱用ヒータと、該るつぼの下方中心部に形成さ
れた中心孔に先端部が位置するよう設けられたイオンビ
ームのエミッタとし工働＜ ｉｔ状チップと、咳針状チ
ップの先端部からイオンを引出すための引出電極を備え
、通電加熱用ヒータがるつぼの外側に密着して設けられ
ていることを特徴としている。
この発明の液体金属イオン源において、通電加熱用ヒー
タはるつぼに密着して設けられているため、るつぼとの
密着性が良く、接触面積が大きくなる。したがって、通
電加熱用ヒータにより発生した熱の周囲への放散が少な
く、加熱効率が高められる。
タはるつぼに密着して設けられているため、るつぼとの
密着性が良く、接触面積が大きくなる。したがって、通
電加熱用ヒータにより発生した熱の周囲への放散が少な
く、加熱効率が高められる。
［実施例］
第１１！ｌは、この発明の一実施例を示す部分切欠断面
図である。第１図において、るつぼ１の外側には、導電
性化合物ペーストを焼付けて形成された通電加熱用ヒー
タ２がコイル状に設けられている。該通電加熱用ヒータ
２は、るつぼ１の下方中心部に設けられた中心孔１ａの
内側にまで達している。該中心孔１ａに設けられた通電
加熱用ヒータ２の終端に先端部３ａを接するようにして
、釘状チップ３がるつば１内をｎ通して設けられ１いる
。ｒＡ釦状状チップ３先端部３ａには、溝３ｂが形成さ
れており、該溝３ｂを通りるつぼ１内の金属は流出可能
にされている。１２図に、この１１状チツプの先端１ｌ
ＩＩ３８の断面図を示す。
図である。第１図において、るつぼ１の外側には、導電
性化合物ペーストを焼付けて形成された通電加熱用ヒー
タ２がコイル状に設けられている。該通電加熱用ヒータ
２は、るつぼ１の下方中心部に設けられた中心孔１ａの
内側にまで達している。該中心孔１ａに設けられた通電
加熱用ヒータ２の終端に先端部３ａを接するようにして
、釘状チップ３がるつば１内をｎ通して設けられ１いる
。ｒＡ釦状状チップ３先端部３ａには、溝３ｂが形成さ
れており、該溝３ｂを通りるつぼ１内の金属は流出可能
にされている。１２図に、この１１状チツプの先端１ｌ
ＩＩ３８の断面図を示す。
通電加熱用ヒータ２は、連続して設けられており、るつ
ぼ１上方に位置する通７目加熱用ヒータ２の部分には、
電極４が接するように取付けられている。るつぼ１の上
にはるつぼ蓋６が取付けらでおり、該るつぼ蓋６の上に
は、るつぼホルダ７が取付けられている。
ぼ１上方に位置する通７目加熱用ヒータ２の部分には、
電極４が接するように取付けられている。るつぼ１の上
にはるつぼ蓋６が取付けらでおり、該るつぼ蓋６の上に
は、るつぼホルダ７が取付けられている。
るつぼ１の下方には引出電極５が配置されており、該引
出電極５と電極４との間には、引出電源９が接続されて
いる。また、イオンのエミッタとして働く針状ブーツブ
３と電極４との間には、加熱用型ｍＢが接続されている
。加熱用Ｔｉｍ８の一端には、イオンを加速するための
加速電源１０が接続されており、該加速電源１０の他方
端は接地されている。
出電極５と電極４との間には、引出電源９が接続されて
いる。また、イオンのエミッタとして働く針状ブーツブ
３と電極４との間には、加熱用型ｍＢが接続されている
。加熱用Ｔｉｍ８の一端には、イオンを加速するための
加速電源１０が接続されており、該加速電源１０の他方
端は接地されている。
るつぼ１の材質としては、液体金属と反応しないＩＮが
好ましく、たとえばアルミナなどのセラミックが望まし
い。また、エミッタチップら、液体金属と反応しない材
質のものが好ましく、たとえばタングステンを用いる。
好ましく、たとえばアルミナなどのセラミックが望まし
い。また、エミッタチップら、液体金属と反応しない材
質のものが好ましく、たとえばタングステンを用いる。
通電加熱用と−タとしては、たとえばモリブデンやタン
グステンなどの導電性化合物のペーストを焼結したもの
を用いることができる。
グステンなどの導電性化合物のペーストを焼結したもの
を用いることができる。
針状チップ３の先端部３ａは、中心孔１ａに設けられて
いる通電加熱用ヒータ２の終端と接しているため、加熱
用電源８からのＴｉ流は、針状チップ３から通電加熱用
ヒータ２に流れる。通電加熱用ヒータ２の他の端は、電
極４と接しているため、通電加熱用ヒータ２を流れる電
流は電極４を通り加熱用型ｍ８に戻る。このようにして
、通電加熱用ヒータ２に電流が流れ、るつぼ１内のイオ
ン源金属１１が加熱される。加熱されたイオン源金属１
１は、液体状となり針状チップ３の先端部３ａに形成さ
れた溝３ｂを通り流出してイオン化され、引出電極５に
よってイオンビーム１２として引出される。また、引出
されたイオンビーム１２は、加速電源１０により印加さ
れる電圧により加速される。
いる通電加熱用ヒータ２の終端と接しているため、加熱
用電源８からのＴｉ流は、針状チップ３から通電加熱用
ヒータ２に流れる。通電加熱用ヒータ２の他の端は、電
極４と接しているため、通電加熱用ヒータ２を流れる電
流は電極４を通り加熱用型ｍ８に戻る。このようにして
、通電加熱用ヒータ２に電流が流れ、るつぼ１内のイオ
ン源金属１１が加熱される。加熱されたイオン源金属１
１は、液体状となり針状チップ３の先端部３ａに形成さ
れた溝３ｂを通り流出してイオン化され、引出電極５に
よってイオンビーム１２として引出される。また、引出
されたイオンビーム１２は、加速電源１０により印加さ
れる電圧により加速される。
以上のようにして、この実施例のるつぼ内の金属はイオ
ン化されるが、るつぼ１の外側に設けられている通電加
熱用ヒータ２はるつぼに焼付けで形成されているため、
るつぼとの密着性が良い。
ン化されるが、るつぼ１の外側に設けられている通電加
熱用ヒータ２はるつぼに焼付けで形成されているため、
るつぼとの密着性が良い。
したがって、るつぼとの接触面積が大きく、通電加熱用
ヒータにより生じた熱は有効にるつぼ内に伝導され、周
囲への熱の放散が少ない。
ヒータにより生じた熱は有効にるつぼ内に伝導され、周
囲への熱の放散が少ない。
以上の実施例において、溶融した金属を通すための溝は
、針状デツプの先端部に形成されているが、第３図に部
分断面図で示すように、るつぼの中心孔１ａの内側に溝
１ｂとして形成させてもよい。
、針状デツプの先端部に形成されているが、第３図に部
分断面図で示すように、るつぼの中心孔１ａの内側に溝
１ｂとして形成させてもよい。
実施例では、るつぼ蓋が設けられているため、高飽和蒸
気圧のイオン源金属にもこの発明を応用することができ
る。しかしながら、この発明では必ずしもるつぼ蓋を取
付ける必要はない。
気圧のイオン源金属にもこの発明を応用することができ
る。しかしながら、この発明では必ずしもるつぼ蓋を取
付ける必要はない。
また、るつぼおよび針状チップの材質を金属と反応しに
くいものとすることにより、反応性のイオン源金属にも
応用し得るイオン源とすることができる。
くいものとすることにより、反応性のイオン源金属にも
応用し得るイオン源とすることができる。
以上、具体的な実施例を挙げてこの発明の液体金属イオ
ン源を説明したが、この発明はこの実施例に限定される
ものでないことは言うまでもない。
ン源を説明したが、この発明はこの実施例に限定される
ものでないことは言うまでもない。
［発明の効果１
この発明の液体金属イオン源では、通電加熱用ヒータが
るつぼの外側に密着して設けられているため、るつぼと
の密着性が良く、るつぼへの熱伝導が改善される。した
がって、この発明の液体金属イオン源は、従来よりも加
熱ｖＪ率が向上し、ひいては省電力化が達成される。ま
た、加熱効率が良好なため、この発明の液体金属イオン
源は、特に高融点の金属の加熱・溶解に有効に利用され
得るものである。
るつぼの外側に密着して設けられているため、るつぼと
の密着性が良く、るつぼへの熱伝導が改善される。した
がって、この発明の液体金属イオン源は、従来よりも加
熱ｖＪ率が向上し、ひいては省電力化が達成される。ま
た、加熱効率が良好なため、この発明の液体金属イオン
源は、特に高融点の金属の加熱・溶解に有効に利用され
得るものである。
第１図は、この発明の一実施例を示す部分切欠断面図で
ある。第２回は、第１図の実施例における針状チップの
先端部の、軸に対して垂直方向の断面を示す断面図であ
る。第３図は、この発明の他の実施例における、るつぼ
中心孔の溝を示す部分断面図である。第４図は、従来の
液体金属イオン源の一例を示ず断面図である。第５図は
、従来の液体金属イオン源の他の例を示づ断面図である
。 図において、１はるつぼ、１ａは中心孔、１ｂは中心孔
に形成された溝、２は通電加熱用ヒータ、３は針状チッ
プ、３ａは針状チップの先端部、３ｂは針状デツプの先
端部に形成された溝、４は電極、５は引出電極、１１は
イオン源金属、１２はイオンビームを示す。 ／：３７１！−九： ４ ム：＋代゛ル ４： 完 ｈ２：通電加、ｔ
！！市ビータ ｙ： タ１ム電栂３： 奮１に＋、
７“ ｌバ イオンｄト衾Ａ。 ム； 影命仲 １２： イオンど−ム第
２図 第３図
ある。第２回は、第１図の実施例における針状チップの
先端部の、軸に対して垂直方向の断面を示す断面図であ
る。第３図は、この発明の他の実施例における、るつぼ
中心孔の溝を示す部分断面図である。第４図は、従来の
液体金属イオン源の一例を示ず断面図である。第５図は
、従来の液体金属イオン源の他の例を示づ断面図である
。 図において、１はるつぼ、１ａは中心孔、１ｂは中心孔
に形成された溝、２は通電加熱用ヒータ、３は針状チッ
プ、３ａは針状チップの先端部、３ｂは針状デツプの先
端部に形成された溝、４は電極、５は引出電極、１１は
イオン源金属、１２はイオンビームを示す。 ／：３７１！−九： ４ ム：＋代゛ル ４： 完 ｈ２：通電加、ｔ
！！市ビータ ｙ： タ１ム電栂３： 奮１に＋、
７“ ｌバ イオンｄト衾Ａ。 ム； 影命仲 １２： イオンど−ム第
２図 第３図
Claims (9)
- （１）イオン化すべき金属を入れる絶縁材料製のるつぼ
と、該るつぼ内の金属を加熱するための通電加熱用ヒー
タと、前記るつぼの下方中心部に形成された中心孔に先
端部が位置するよう設けられイオンビームのエミッタと
して働く針状チップと、該針状チップの先端部からイオ
ンを引出すための引出電極とを備える液体金属イオン源
において、 前記通電加熱用ヒータが前記るつぼの外側に密着して設
けられていることを特徴とする、液体金属イオン源。 - （２）前記針状チップの先端部に、溶融した金属が通る
ための溝が形成されていることを特徴とする、特許請求
の範囲第１項記載の液体金属イオン源。 - （３）前記るつぼの中心孔の内側に、溶融した金属が通
るための溝が形成されていることを特徴とする、特許請
求の範囲第１項記載の液体金属イオン源。 - （４）前記るつぼがセラミックから形成されていること
を特徴とする、特許請求の範囲第１、２または３項に記
載の液体金属イオン源。 - （５）前記セラミックがアルミナであることを特徴とす
る、特許請求の範囲第４項記載の液体金属イオン源。 - （６）前記通電加熱用ヒータが導電性化合物ペーストの
焼結体から形成されていることを特徴とする、特許請求
の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載の液体金属イオ
ン源。 - （７）前記導電性化合物がモリブデンであることを特徴
とする、特許請求の範囲第６項記載の液体金属イオン源
。 - （８）前記導電性化合物がタングステンであることを特
徴とする、特許請求の範囲第６項記載の液体金属イオン
源。 - （９）前記針状チップの先端部が、前記るつぼの中心孔
の内側に形成された通電加熱用ヒータに接するように設
けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第１〜
８項のいずれか１項に記載の液体金属イオン源。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61-163138 | 1986-07-10 | ||
| JP16313886 | 1986-07-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63146327A true JPS63146327A (ja) | 1988-06-18 |
Family
ID=15767927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28619986A Pending JPS63146327A (ja) | 1986-07-10 | 1986-12-01 | 液体金属イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63146327A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019091589A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | アルバック・ファイ株式会社 | 液体金属イオン源 |
-
1986
- 1986-12-01 JP JP28619986A patent/JPS63146327A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019091589A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | アルバック・ファイ株式会社 | 液体金属イオン源 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6040134B2 (ja) | 熱電子カソードを製造する方法 | |
| US4488045A (en) | Metal ion source | |
| US4631448A (en) | Ion source | |
| JPS63146327A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| US3633062A (en) | Direct-heated cathode electrodes with cathode shield for electron guns | |
| JPS63170833A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPS63226856A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPH017972Y2 (ja) | ||
| JPH01258351A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPH0722842Y2 (ja) | イオン源 | |
| JPS62198033A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPS6050841A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPS61206136A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPS61147440A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPS63198236A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPH01116066A (ja) | 真空蒸着装置 | |
| JPS61179033A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPS5911400Y2 (ja) | 電界放射型イオン源 | |
| JPS5838905B2 (ja) | 金属イオン源 | |
| JPS62176030A (ja) | イオンビ−ム加工装置の液体金属イオン源 | |
| JPH0160891B2 (ja) | ||
| JPS6129041A (ja) | 電界放出形液体金属イオン源 | |
| JPH0238925Y2 (ja) | ||
| JPH02815B2 (ja) | ||
| JPH0449740B2 (ja) |