KR19980064837A - 이온소오스의 간접가열 캐소우드용 엔드캡 - Google Patents

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Abstract

본 발명을 구현하는 이온소오스(12)는 이온주입기(10)에 이용된다. 이온소오스(12)는 가스이온하영역(R)을 경계짓는 전도실벽(130)을 지니는 가스한정실(76)을 포함한다. 이 가스한정실(76)은 이온이 실(76)을 탈출하게 하는 탈출개구부(78)를 포함 한다. 베이스(28)는 가스한정실(76)을 탈출하게 하는 이온빔(20)으로부터 이온을 형성하기 위한 구조에 대해 가스한정실(76)을 위치시킨다. 캐소우드(124)의 부분은 가스한정실(76)의 개구부(158)에 연장되어 있다. 캐소우드(124)는 필라멘트(178)의 위치한 내부영역(C)을 형성하는 캐소우드 본체(300)를 포함한다. 캐소우드 본체(300)는 내부관형부재(162), 동축방향의 외부관형부재(160) 및 방사상으로 연장한 림 (326)을 지닌 감소한 단면의 본체부(324)를 지닌 엔드캡(164)을 포함한다. 엔드캡 (164)은 내부관형부재(162)에 압축된다. 필라멘트(178)는 엔드캡(164)을 가열하기위해 통전된 다음, 전자를 가스이온화영역(R)에 방출한다. 이 필라멘트(178)는 캐소우드 본체(300)에 의해 가스이온화영역(R)에서 에너지화된 플라즈마를 보호한다.

Description

이온소오스의 간접가열 캐소우드용 엔드캡
본 발명의 목적은 공작물의 비임처리를 위해 이온을 방출시켜서 이온비임을 형성하는 이온발생 소오스를 지닌 이온주입기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 이온발생 소오스용 직접적으로 가열된 캐소우드형 엔드캡에 관한 것이다.
이온주입기는 이온비임과 웨이퍼의 충돌에 의해 실리콘 웨이퍼를 처리하는데 이용된다. 이온비임은 집적회로를 제조하는데 이용되는 반도체 웨이퍼를 생성하기위해 제어된 농도의 불순물로 웨이퍼를 도프한다. 이러한, 주입기에서 하나의 중요한 인자는 소정이 시간에 처리될 수 있는 처리양과 다수의 웨이퍼이다.
고전류 이온주입기는 이온비임을 통하여 다중의 이온웨이퍼를 이동하는 스피닝 디스크 지지대를 포함한다. 지지대가 이온비임을 통하여 회전할 때 이온비임은 웨이퍼면을 충돌한다.
중간전류 이온주입기는 한번에 한 개의 웨이퍼를 처리한다. 이 웨이퍼는 카세트에 지지되어 있고, 한번에 하나의 웨이퍼를 회수하고 플래튼에 위치된다. 다음, 이 웨이퍼는 주입방향으로 지향하여 이온비임이 단일의 웨이퍼를 때린다. 중간전류 주입기는 매우 좁은 이온비임을 초기궤도로부터 편향시켜서 전체 웨이퍼 표면을 도프하거나 처리하기 위하여 비임형성 전지를 이용한다.
기존의 주입기에 이용되는 이온비임을 발생하는 이온소오스는 일반적으로 이용이 나쁜 가열된 필라멘트 캐소우드를 포함한다. 매우 짧은 기간의 이용후, 필라멘트 캐소우드는 이온이 매우 효율적으로 발생하도록 대치되어야만 한다. 필라멘트 캐소우드 대체사이의 간격을 최대로 하면 웨이퍼가 주입되는 시간이 증대하여 주입기의 효율을 증대한다.
Sferlazzo씨 등의 미합중국 특허 제5,497,006(이하 '006특허라고 한다)호는 베이스에 의해 지지되고, 가스한정실 또는 아크한정실에 대하여 위치하여 이온화전자를 가스한정실에 방출하는 캐소우드를 지닌 이온소오스에 관한 것이다. '006특허의 캐소우드는 부분적으로 가스한정실에 연장한 관형의 전도체 및 엔드캡이다. 필라멘트가 관형본체에 지지되어 있고, 전자충돌을 통한 엔드캡을 가열하는 전자를 방출하여 이온화전자를 가스한정실에 열적으로 방출한다.
본 발명은 새롭게 개량된 이온발생 소오스를 이용한 이온주입기에 관한 것이다. 본 발명의 이온발생 소오스는 플라즈마 스트림으로부터 캐소우드 필라멘트를 차폐하는 캐소우드를 이용한다. 이 캐소우드는 선행기술의 이온주입기에 비교하여 유효수명이 증가한다. 본 발명의 캐소우드는 잠입캐소우드 필라멘트에 비하여 플라즈마 이온에 의한 스퍼터링에 대하여 강하다.
본 발명에 따라 구성된 이온소오스는 가스이온화영역과 인접한 체임버벽을 지닌 가스한정실 또는 아크실을 포함하고, 이온을 가스한정실에 탈출시키는 탈출개구부를 포함한다. 가스전달시스템은 이온화가스를 가스한정실에 전달한다. 베이스는 이온이 가스한정실을 탈출할 때, 이온비임을 형성하기 위한 구조에 대한 위치로 가수한정실을 지지한다.
캐소우드는 상기 가스한정실의 이온화영역에 대하여 위치하여 이온화전자를 상기 가스한정실의 이온화영역에 전달한다. 절연체가 가스한정실에 부착되어 캐소우드를 지지하고 캐소우드를 가스한정실로부터 전기적으로 절연시킨다. 캐소우드는 내부영역과 인접하고, 상기 가스한정실 내부로 연장한 외면을 지닌 전도 캐소우드 전체를 포함한다. 필라멘트는 상기 캐소우드의 전도본체의 내부영역내의 위치에 절연체에 의해 지지되어 전도 캐소우드 본체의 엔드캡을 가열하여 이온하 전자가 엔드캡으로부터 상기 가스한정실에 방출되게 한다.
절연체 모두는 상기 가스한정실에 대하여 캐소우드와 일치되게 되었지만 필라멘트로 하여금 캐소우드 본체와 전기적으로 절연되게 한다. 바람직한 절연체는 알루미나로 된 새라믹 블록이다. 이 블록은 이온소오스의 작동중 이온소오스에 의해 방출된 재료에 의해 노출된 표면의 코팅을 방지하기 위해 절연체 본체의 노출된 면으로부터 안쪽으로 연장한 노치를 형성하는 절연체 본체를 포함한다. 이 절연체 절연체로의 전도체의 축적으로 인한 이온소오스의 고장이 감소한다.
캐소우드 본체는 내부관형부재 또는 내부튜우브, 외부관형 튜우브 또는 외부튜우브 및 엔드캡을 포함한다. 캐소우드 본체의 원심부분은 개구부를 통하여 가스한정실로 연장되어 있다. 캐소우드 본체는 금속실장 블록에 의해 지지되어 있고, 이 블록은 절연체에 고정되어 있다. 몰리부덴늄 합금으로 구성된 내부관형부재는 가열된 캐소우드 엔드캡과 금속실장 블록사이에서 열적차단을 하는 역할을 한다. 내부관형부재는 금속실장블록으로 나삿니로 맞물린 외면에 나삿니가 있는 부분을 포함한다. 내부관형부재의 원심단의 내면은 엔드캡을 수용하고, 나삿니가 있는 방사상 핀 또는 안쪽으로 연장한 리지드를 포함하는 카운터 보어영역을 형성하도록 카운터 보어되어 있다. 또한 외부관형부재는 몰리부덴 합금으로 되어 있는데, 이는 내부관형부재를 가스한정실의 에너지화한 플라즈마로부터 보호하는 역할을 한다. 외부관형부재는 외부관형부재를 적소에 유지하기 위해 내부관형부재에 나삿니로 맞물린 내면상에 나삿니가 있는 부분을 포함한다.
엔드캡은 형상이 원통형으로 되어 있고, 본체부분에 의해 이격된 제1 및 제2단을 포함한다. 본체부분은 본체부분의 중심부분으로부터 바깥으로 연장한 방사상림을 포함한다. 바람직하기로는 엔드캡은 정련된 텅스턴으로 구성되어 있다. 엔드캡은 내부관형부재의 카운터 보어된 원심단에 압입고정되어 있다.
엔드캡 림의 외주변은 관형부재의 내면의 안쪽으로 연장한 방사상 리지드로 고정된 인터패이스를 지니고 림의 모서리는 엔드캡을 내부관형부재의 원심단에 유지하기 위해 카운터된 보어의 영역에 의해 형성된 내면의 계단부에 시이트되어 있다. 필라멘트는 내부관형부재에 배설된 엔드캡의 제1단에 인접되어 있는 반면 엔드캡의 제2 또는 방출단은 내부관형부재의 원심단위로 해서 가스한정실에 연장되어 있다. 필라멘트가 통전될 때, 엔드캡이 가열되고 방출단이 전자를 열적으로 가스한정실에 방출한다. 엔드캡과 내부관형부재사이의 접촉영역은 림의 작은 부분으로 제한된다. 엔드캡과 내부관형부재에 나삿니로 맞물린 외부관형부재사이의 접촉의 작은 영역은 엔드캡으로부터 내부관형부재, 다음 내부관형부재 및 금속실장블록으로 열전달을 함으로써 소자의 수명을 증가시키고, 필라멘트의 열효율을 증가시킨다. 또한, 엔드캡의 연장한 림에 의해 엔드캡의 원통형 본체부분이 내부관형부재의 단면적에 비교하여 실질적으로 단면적이 감소한다(단면적의 감소가 약 50%).
엔드캡의 감소한 단면적은 필라멘트 가열전력을 매우 효과적으로 이용할 수 있어서 소정의 바람직한 아크전류에 대하여 전력이 적게 소비된다. 또한, 소정의 필라멘트 전력레벨에 대하여, 엔드캡의 제2 또는 방출단의 단면적이 작음으로써 가스한정실에 흐르는 아크전류의 전류밀도가 증가하고 방출단 온도가 높아진다. 전류밀도가 증가하고 온도가 상승함으로써 단일의 충전된 이온의 해리가 증가한다. 즉 가) BF2와 BF3의 해리 및 나) 다중 충전이온의 생성, 예를 들면 B++ 및 B+++ 이온의 생성이 증가한다.
또한, 본 발명의 특성은 수반한 도면을 참고로 하면서 설명함으로써 분명해 질 것이다.
도 1은 스핀지지대에 설치된 실리콘 웨이퍼와 같은 공작물의 이온비임처리용 이온주입기의 개략도.
도 2는 도 1의 주입기에서 이온비임을 발생하기 위한 본 발명을 구현하는 이온발생 소오스의 부분적인 단면도.
도 3은 소오스 캐소우드의 부분을 형성하는 차폐된 필라멘트를 통전시키기 위한 전기접속을 도시한 이온발생 소오스의 평면도.
도 4는 이온이 이온소오스를 탈출하는 아크스릿을 도시한 이온발생 소오스의 전개도.
도 5는 소오스 캐소우드를 설치하는 구조의 확대된 평면도.
도 6는 도 5의 선 (6-6)의 도면.
도 6a는 필라멘트가 제거된 도 6에 도시된 소오스 캐소우드의 단부분의 확대된 단면도.
도 6b는 소오스 캐소우드의 캐소우드 본체의 부분인 내부관형부재의 확대된 단면도.
도 6c는 소오스 캐소우드의 내부관형부재의 확대된 상면도.
도 6d는 내부관형부재의 원심단의 확대된 단면도.
도 7은 도 5의 선 (7-7)의 도면.
도 8은 본 발명에 따라 구성된 이온소오스의 확대된 사시도.
도 9는 소오스 캐소우드를 플라즈마실과 전기적으로 절연시키는데 이용되는 절연블록의 상평면도.
도 10는 도 9의 평면 (10-10)의 도면.
도 11은 도 9에 도시된 절연블록의 저면도.
도 12는 도 9에 도시된 절연블록의 부분적인 측면도.
도 13은 이온소오스의 작동중 이온화한 전자를 아크실 내부에 방출하는 캐소우드 엔드캡의 측면도.
도 13a는 도 13의 캐소우드 엔드캡의 상면도.
도 13b는 도 13의 캐소우드 엔드캡의 저면도.
도 14는 이온아크실의 정면도.
도 15는 도 14의 평면 (15-15)에서 본 아크실의 도면.
도 16은 도 15의 평면 (16-16)에서 본 아크실의 도면.
도 17은 도 14의 평면 (17-17)에서 본 아크실의 도면.
도 18은 도 18의 평면 (18-18)에서 본 아크실의 도면.
도 19는 아크실내에 위치하기 위해 캐소우드 본체를 설치하는 설치판의 평면도.
도 20는 도 19의 선 (20-20)에서 본 설치판의 도면.
도 1은 본 발명을 구현하는 이온발생 소오스(12)와 고전압 하우징(16)에 의해 지지된 비임분해자석(14)을 지닌 이온주입시스템(10)을 도시한다. 이온소오스 (12)로 방출된 이온비임(20)은 하우징(16)을 탈출하여 진공관(18)을 따라 이동하고 이온주입실(22)에 들어가는 제어된 통로를 추종한다. 이온소오스(12)로부터 이온주입실(22)로 이온비임(20)의 이동통로를 따라 이온이 바람직한 주입에너지로 형성되고 여과되어 가속된다.
분해자석(14)에 의해 대전비에 대한 적절한 질량을 지닌 이들 이온만이 이온주입실(22)에 도달한다. 이온비임(20)이 하우징(16)을 탈출하는 영역에서, 고전압 하우징(16)을 이온주입실(22)과 절연하는 전기절연체로 구성된 고전압 절연부싱(26)을 통과한다.
이온주입실(22)은 가동패데스텔(28)에 지지되어 있는데, 이 가동패데스텔에의해 이온주입실이 이온비임(20)과 일치하게 된다. 이온비임(20)은 축(42)주위를 회전하도록 설치된 웨이퍼 지지대(40)에 지지된 하나 이상의 실리콘 웨이퍼와 충돌한다. 웨이퍼 지지대(40)는 외주변에서 다중의 실리콘웨이퍼를 지지하고 이들 웨이퍼를 원형통로를 따라 이동시킨다. 이온비임(20)은 각각의 웨이퍼와 충돌하고, 이온불순물로 이들 웨이퍼를 선택적으로 도프한다. 웨이퍼 지지대(40)의 고속회전은 모우터(50)에 의해 수행되는데 이 모우터는 지지대(40)와 웨이퍼를 회전한다. 선형 드라이브(52)에 의해 지지대(40)가 이온주입실 (22)내에서 앞뒤로 인댁스된다. 웨이퍼 지지대(40)는 원하지 않는 웨이퍼가 이온주입실(22)에 이동하고, 처리된 웨이퍼가 이온주입실로부터 회수되도록 위치되어 있다. 이온주입 시스템에 관한 부가적인 상세한 설명은 Armstrong씨 등의 미합중국 특허제4,672,210호에 개시되어 있고, 이는 본 발명의 양수인에게 양도되었고 이를 참고로 여기에 포함했다.
실리콘 웨이퍼는 진공구(71)를 통해 로버트팔(70)에 의해 이온주입실(22)에 끼워져 있다. 이온주입실(22)은 진공펌프(72)에 의해 진공되어 진공관(18)을 따라 압력에 해당하는 압력으로 낮아진다. 로버트팔(70)은 웨이퍼를 저장하기 위해 카세트(73)사이에서 웨이퍼를 앞뒤로 이동시킨다. 이러한, 이송을 성취하는 메카니즘이 선행기술에 공지되어 있다. 부가적인 진공펌프(74, 75)는 이온소오스(12)로부터 이온주입실(22)까지의 이온비임통로를 진공시킨다.
이온소오스(12)는 이온이 이온소오스(도 4)를 탈출하는 정면에 신장된 타원형의 탈출구멍(78)을 지닌 고밀도 플라즈마 아크실(76)(도 2)을 포함한다. 아크실(76)은 고전압 하우징(16)내에 지지된 플렌지(82)에 설치된 원형의 소오스 하우징(80)에 의해 이온비임통로에 대해 위치된다. 선행기술의 이온소오스에 관한 부가적인 상세한 설명은 Benveniste씨 등의 미합중국 특허 제5,026,997호에 개시되어 있고, 이는 본 발명의 양수인에게 양도되었고 이를 참고로 여기에 포함했다. 이온비임이 플라즈마 아크실(76)로부터 방출될 때, 탈출구멍 바로 외측에 위치한 추출전지(90)(도 1)에 의해 설정된 전기장에 의해 플라즈마 아크실(76)로부터 멀리 이들이 가속된다. 분해자석(14)은 대전비에 대한 전류질량을 지닌 이온을 주입궤도로 굴절하는 자기장을 발생시킨다. 이들 이온은 분해자석(14)을 탈출하고, 이온주입실(22)에 안내되는 이동통로를 따라 가속된다. 주입제어기(82)가 고전압 하우징(16)내에 위치되어 있고, 자장의 권선에서의 전류를 제어함으로써 분해자석(14)의 계장을 조절한다.
이온소오스(12)는 주입에 이용되는 이온과 다른 질량을 지닌 이온의 큰부분을 발생시킨다. 이들이 원하지 않는 이온은 분해자석(14)에 의해 굴절되지만 이온주입궤도로부터 분리된다. 중이온이 큰 반경궤도를 추종한다. 예를 들면, 주입에 이용되는 이온보다 가벼운 이온이 조밀한 반경궤도를 추종한다.
이온소오스(12)
본 발명을 구현하는 이온발생 소오스(12)(도 2 내지 도 5)는 소오스 하우징(80)의 뒤벽(82)에 의해 지지된 소오스블록(120)을 포함한다. 다음, 소오스블록(120)은 본 발명의 바람직한 실시예에서 아크실(76)에 의해 지지되지만 이 아크실과 전기적으로 절연되는 플라즈마 아크실(76)과 전자방출 캐소우드(124)를 지지한다.
소오스자석(도시하지 않음)은 플라즈마 발생전자를 아크실(76)내에서 조밀하게 한정된 이동통로에 한정하기 위해 플라즈마 아크실(76)(도 14 내지 도 18)을 포위한다. 또한, 소오스블록(120)은 가스로 증발하고 전달노즐(126, 128)에 의해 플라즈마 아크실(76)로 분사되는 비소와 같은 증발고체로 채워질수 있는 증발오븐(122, 123)을 수용하는 중공을 형성한다.
플라즈마 아크실(76)은 이온화영역(R)과 접한 두 개의 신장된 측벽(130a, 130b)(도 8), 상부 및 저부벽(130c, 130d) 및 정면벽 형성판(132)에 의해 경계짖는 내부이온화 영역(R)(도 2, 7, 8, 14)을 형성하는 신장된 금속이다. 두 개의 측벽 (130a, 130b)으로부터 바깥쪽으로 연장한 아크실(76)은 아크실을 설치하는 지지플렌지(134)를 포함한다.
정면벽 형성판(132)은 소오스 하우징(80)에 대하여 일치하게 배열되어 있다. Trueira씨의 미합중국 특허 제5,420,415(이는 본 발명의 양수인에게 양도되었고 이를 참고로 여기에 포함)호에 설명되어 있듯이, 정면벽 형성판(132)은 소오스 하우징 (80)에 부착된 일치고정자(95)(도 3 및 4)에 부착되어 있다. 간단히 설명하여, 일치고정자(95)는 고정자의 평면이 이온비임축에 수직이되도록 소오스 하우징(80)에 끼워져 있다. 이 위치에 있을 때, 일치고정자에 부착된 블루랫 헤드핀 P(도 4)위에 포획됨으로써 위치에 있을 때, 이온소오스는 일치고장자(95)에 커플한다.
이들의 단과 나삿니와 맞물린 4개의 신장된 볼트(136)는 플렌지(134)의 4개의 개구부(138)를 통과하고 소오스블록(120)에서 나삿니로 맞물린 개구부(140)를 맞물린다. 볼트(136)는 일치고정자(95)에 의해 아크실의 포착에 이용하기 위해 아크실(76)을 소오스블록(120)으로부터 멀리 바이어스하는 부싱(146)(도 8) 및 스프링(148)을 통과한다.
4개의 핀(149)(도 8에서 도신된 것은 하나)은 아크실 플렌지(132)의 4개의 모퉁이에서의 개구부(151)를 통해 연장한다. 이들 핀은 스프링(152)에 의해 소오스블록(120)으로부터 멀리 스프링 바이어스된다. 핀의 약간 확대된 단(149a)은 판 (132)내에 고정되어 있고, 판과 아크실(76)을 함께 연결하게 한다.
증발물체는 전달노즐(126, 128)에 의해 지지블록(120)으로부터 플라즈마 아크실(76)의 내부로 분사된다. 아크실(76)의 대향단에서는 통로(141)는 체임버본체를 통해 플라즈마 아크실(76)의 뒤로부터 연장하고 플라즈마 아크실(76)의 내부로 개방되어 있다. 또한, 가스가 실의 위벽(130e)의 포트 또는 개구부(142)에 의해 아크실(76)에 직접 들어간다. 노즐(144)은 개구부(142)와 접하고 가스를 소오스를 이온소오스외부의 소오스 또는 서플라이로부터 아크실(76)에 직접 분사한다.
캐소오스(124)
벽(130d)은 개구부(158)를 형성하는 체임버벽(130d)과 접촉하지 않고 플라즈마 아크실(76)의 내부로 캐소오드(124)(도 2)가 연장하도록 크기를 한 개구부 (158)(도 8 및 도 18)를 형성한다. 캐소우드(124)는 아크실(76)의 뒤에 부착된 절연설치블록(150)에 의해 지지되어 있다. 캐소우드(124)는 아크실 개구부(158)에 고정된 캐소우드 본체(300)(도 6)를 포함한다. 캐소우드 본체(300)는 절연설치블록 (150)에 의해 지지되는 금속설치판(152)(도 6, 8)에 설치된다.
캐소우드 본체(300)는 3개의 금속부재로 되어 있다. 즉, 내부튜우브부재(160), 외부관형부재와 동축으로 된 내부관형부재(162) 및 엔드캡(164)으로 구성되어 있다. 캐소우드 본체(300)의 외부관형부재는 몰리브덴 합금재료로되어 있는 것이 바람직하고, 아크실(76)에서 내부관형부재(162)가 아크실(76)에서 통전된 플라즈마를 보호하는 역할을 한다. 내부관형부재(162)는 또한 몰리부덴 합금재료로 되는 것이 바람직하고 엔드캡(164)을 지지하는 역할을 한다. 내부관형부재(162)는 나삿니로 맞물린 저 또는 근접한 단부(163)를 포함하는 외면(302)(도 6b)을 지니고, 텅스턴 와이어 필라멘트 (178)가 배치되는 내부영역 또는 중공(C)을 형성하는 내면(301)을 형성한다. 단부 (163)는 캐소우드 본체(300)를 설치판(도 6)에 고정하기 위해 설치판(152)의 나삿니가 있는 개구부(167)에 나삿니로 맞물려 있다. 외부관형부재(160)의 내면(304)의 하부(161)는 나삿니로 맞물려 있다. 도 6에 도시되어 있듯이, 외부관형부재 하부 (161)는 내부관형부재 나삿니로 맞물린 단부(163)에 나삿니로 맞물려 있어서, 외부관형부재(160)의 하부(306)는 설치판(152)과 접한다. 외부 및 내부관형부재(160, 162)는 원통형인 것이 바람직하다. 캐소우드(124)가 조립될 때, 필라멘트(178)의 원심단은 엔드캡(164)으로부터 0.030인치 이격되어 있다.
도 6c에서 알 수 있듯이, 관형부재(162)의 원심단(308)은 폭이 0.020인치이고, 깊이가 0.060인치인 6개의 일정하게 이격된 방사상 슬롯(310)을 포함한다. 원심단(308)에 인접한 내부관형부재(162)의 내면(301)은 엔드캡(164)을 수용하기 위해 카운터 보어되어 있다. 도 6a, 6b에서 알 수 있듯이, 내면(301)의 카운터된 보어 영역(312)은 방사상 안쪽으로 연장한 테이퍼된 방사상핀 또는 리지드(314)를 포함한다. 리지드(314)의 에지의 테이퍼의 각은 수직에 대하여 약 30°이다. 내부관형부재(162)의 카운터된 보어영역(132)이 나머지 내부관형부재의 벽두께에 비교하여 두께가 증가하기 때문에, 스탭(136)이 카운터된 보어영역의 경계 또는 단에 형성된다. 스탭(136)은 원심단(308)아래로 약 0.065인치이다. 도 6a에 도시되어 있듯이, 엔드캡(164)이 내부관형부재(162)에 압입고정될 때, 엔드캡(164)은 내부관형부재의 테이퍼된 리지드(134) 및 스탭(316)에 지지되어 있다. 도 6b를 참조하면, 내부관형부재(162)의 적절한 크기가 다음과 같다.
방향 레벨 크기
전체길이 A 0.95인치
나삿니부의 길이 B 0.48인치
외부직경 C 0.560인치
내부직경 D 0.437인치
리지드(314)를
배타하는 카운터된 E 0.510인치
보어영역의 직경
리지드(314)를
포함하는 카운터된 F 0.472인치
보어영역의 직경
두 개의 전도실치 아암(170, 171)은 캐소우드 내부관형부재(162)내에 텅스턴와이어 필라멘트(178)를 지지한다. 이 두 개의 아암(170, 171)은 블록(150)의 나삿니가 있는 개구부를 맞물리기 위해 아암을 통과하는 접속자(172)(도 7)에 의해 절연블록(150)에 부착된다. 전도통전밴드(173, 174)는 필라멘트(178)에 커플되어 전력공급입력(175, 176)을 경유하여 하우징(80)의 플렌지(82)를 통해 전달된 신호에 의해 통전된다.
두 개의 클램프(177a, 177b)는 캐소우드 본체(300)의 맨안쪽의 관형부재(162)에 의해 형성된 중공(C)내에 텅스턴 필라멘트(178)를 고정시킨다. 필라멘트(178)는 헬리컬 루우프(도 5)를 형성하기 위해 굽은 텅스턴 와이어로 되어 있다. 필라멘트 (178)의 단은 클램프(177a, 177b)에 의해 두 개의 아암(170, 171)과 전기적인 접합으로 유지된 제1 및 제2탠탈륨(179a, 179b)에 의해 지지되어 있다.
텅스턴 와이어 필라멘트(178)가 전력공급입력(175, 176)을 따라 전위치의 인가에 의해 통전될 때, 필라멘트는 캐소우드(124)쪽으로 가속되어 이 엔드캡과 충돌하는 전자를 방출한다. 엔드캡(164)이 전자충돌에 의해 충분히 가열될 때, 이것은 전자를 가스분자와 충돌하고 아크실에서 이온을 발생하는 아크실(76)로 방출된다. 이온플라즈마가 발생되고 플라즈마내의 이온이 이온비임을 형성하기 위해 개구부(78)를 탈출한다. 엔드캡 (164)은 필라멘트가 아크실(76)내의 이온 플라즈마와 접촉하는 것을 차폐하고 필라멘트의 수명을 연장한다. 또한, 필라멘트(178)가 캐소우드 본체(300)내에 지지되는 방식은 필라멘트의 대체를 이용한다.
리펠러(180)
리펠러(180) 아크실(76)내로 방출되지만 가스이온화영역내의 가스분자와 연결되지 않는 캐소우드에 의해 발생된 전자는 리펠러(180)(도 2)의 부근에 이동한다. 리펠러(180)는 가스분자를 접촉하기 위해 전자를 가스이온영역으로 다시 편향시키는 아크실(76)내에 위치한 금속부재(181)(도 8)를 포함한다. 금속부재(181)는 몰리부덴으로 되어 있다. 새라믹 절연체(182)는 리펠러부재(181)를 플라즈마 아크실(76)의 저벽(130c)의 전기전위와 절연시킨다. 캐소우드(124)와 리펠러(180)는 아크실벽과 전기적으로 그리고 열적으로 절연된다. 리펠러부재(181)의 절단은 이온이 절연체(182)를 코팅하는 것을 방지하는 금속컵에 의해 방지된다.
아크실(76)의 벽은 국부접지 또는 기준전기전위로 유지되어 있다. 캐소우드 엔드캡(164)을 포함하는 캐소우드(142)는 아크실벽의 국부접지 이하의 50∼150볼트사이의 전위로 유지된다. 전기전위는 전기전도체(187)(도 3)를 캐소우드 본체(300)를 지지하는 판(152)에 부착하기 위해 전력공급입력(186)에 의해 판(152)에 커플되어 있다. 필라멘트(178)는 엔드캡(164)의 전압 이하의 200과 600볼트사이의 전압으로 유지된다. 필라멘트 (178)와 캐소우드 본체(300)사이의 큰 전압차는 엔드캡(164)을 가열하기에 충분하고 전자를 열적으로 아크실(76)에 방출하는 필라멘트를 떠나는 전자에 고에너지를 전달한다. 리펠러부재(181)는 체임버(76) 내에 가스 플라즈마의 전기전위로 부류하게 한다.
Sferlazzo씨의 '006특허는 캐소우드와 아노드(아크실의 체임버벽)사이의 아크전류를 제어하는 회로의 개략을 설명한다. 이 회로의 작동은 '006특허에 설명되어 있고 여기에 이를 포함했다. 이온이 발생하는 동안, 아크실(76)로의 이온화 에너지의 주입으로 인해 이온소오스가 가열된다. 이 에너지의 모두는 아크실(76)내의 가스를 이온화하지 못하고 어느 열량이 발생된다. 아크실(76)은 냉각수를 소오스블록에 전달하고 가열된 물을 아크실의 영역으로부터 멀리 전달하는 워터커플링(190, 192)을 포함한다.
절연블록(150)
캐소우드(124)를 아크실(76)과 절연하는 것외에, 절연블록(150)은 필라멘트 (178)를 캐소우드 본체(300)에 그리고 캐소우드 본체를 아크실에 위치시킨다. 도 9 내지 12는 절연블록(150)을 상세히 설명한다.
절연블록(150)은 99%순수알루미나(Al2O3)로 구성된 신장된 새라믹 전기절연블록이다. 이 절연블록(150)은 절연블록의 길이와 폭을 연장하는 제1평면(200)을 지닌다. 이 평면(200)은 가스한정 또는 아크실(76)의 뒤벽(130e)으로부터 연장한 캐소우드설치 플렌지(202)(도 17)를 맞물린다. 제1면(200)과 대향하는 절연블록(150)의 측에는 절연블록(150)이 캐소우드(124)를 지지하는 평면 캐소우드 지지면(210)과 캐소우드 내부관형부재(162)에 대하여 이격된 관계로 캐소우드 필라멘트(178)를 지지하는 제평면 필라멘트 지지면(212)을 형성한다. 도 9의 평면도에서 알 수 있듯이, 캐소우드 지지면(210)은 노치(220)에 의해 형성된 절연블록(150)의 감소한 폭을 통하여 연장하는 개구부(222, 223)를 지닌 두 개의 컴머노치(220, 221)를 지닌다.
확대된 헤드(225)를 지닌 두 개의 접속자(224)(도 7)는 이들 개구부(222, 223)를 통하여 연장되어 있고, 절연체(150)를 아크실(76)상의 플렌지(202)에 부착한다. 이들 접속자(224)는 길이를 따라 나삿니로 맞물려 있다. 이들 접속자는 플렌지(202)에서 나삿니로 맞물린 개구부(204)(도 17)를 맞물린다. 백킹판(206)(도 7)은 접속자가 절연블록(150)을 아크실(76)에 안정하게 패스너하기 위해 연장한 나삿니가 있는 개구부를 포함한다. 절연블록(150)이 아크실(76)에 부착될 때, 제1평면(200)으로 아크실의 백벽(130e)에 수직하게 연장되어 있다. 두 개의 위치조정핀(203)은 플렌지(202)의 면(202a)으로부터 멀리 연장되어 있다. 이들 핀은 설치동안 절연블록(150)을 일치시키기 위해 절연체(150)의 면(200)으로 연장한 개구부(226)(도 11)에 고정되어 있다.
금속설치판(152)
도면에서 알 수 있듯이, 3조각의 캐소우드 본체(300)를 지지하는 금속설치판(152)은 절연블록(150)의 캐소우드 지지면(210)에 대해 위치하고 캐소우드 본체(300)를 아크실 개구부(158)와 일치시키기 위해 면으로부터 멀리 연장되어 있다. 나삿니가 있는 절연블록(150)의 면(200)의 두 개의 액세스된 우물(230)(도 11)로 연장되어 있고, 나삿니가 있는 개구부(234)(도 19)를 판(152)에 맞물리기 위해 블록의 개구부(232)를 통과한다.
두 개의 위치조정핀(236)(도 19, 20)이 설치판(152)에 의해 조절된다. 설치판(152)이 절연블록(150)에 부착되기 때문에, 이들 핀이 블록(150)의 일치구멍 (238)(도 9)으로 연장된다. 이것은 블록(150)과 판(152)을 일치하는데 도움이되고 캐소우드(124)의 제조는 물론 주입기(10)를 이용한 후 캐소우드(124)의 유지보수중에 두 개의 접속을 이용한다.
금속설치판(152)이 블록(150)에 부착되고 이 블록이 아크실(76)에 부착될 때, 3개 조각의 캐소우드 본체(300)를 위치시키는 설치판(152)에서 나삿니가 있는 개구부(167)(도 19)가 아크실(76)의 벽(130d)을 통해 연장한 개구부(158)에 대하여 일치된다.
신장된 아암(170, 171)의 평면(240)(도 7)은 맞물려서 절연블록(150)의 최대 두께로 대향면(200)으로부터 이격된 절연블록면(212)(도 12)에 의해 지지된다. 확대된 헤드를 지닌 나삿니가 있는 접속자(250)(도 5)는 아암(170, 171)의 개구부(252)를 통해 연장되어 있고, 필라멘트 지지면(212)의 나삿니가 있는 개구부(254)에 나삿니로 맞물려 있다. 도 7에서 분명히 알 수 있듯이, 절연블록(150)의 두 개의 평면(210, 212)사이의 상대적인 공간은 아암(170, 171)의 면(240)과 판(152)의 면(262)(도 7, 19)사이의 틈(G)을 형성한다. 틈(G)과 새라믹 절연블록(150)이 전기절연체로 된 사실은 두 개의 아암(70, 171)을 서로 절연할뿐 아니라 캐소우드 본체(300)를 지지하는 설치판(152)과 서로 절연된다. 필라멘트 지지아암(170, 171)의 구멍(252)은 절연본체(150)의 구멍(254)과 일치하고 캐소우드 본체(300)의 내부중공(C)내에 필라멘트(178)를 정확하게 위치시킨다.
도 9 내지 12에서 알 수 있듯이, 절연체의 새라믹 절연블록(150)은 다수의 신장된 노치 또는 채널(N1∼N3)(도 10)을 형성한다. 일반적으로 이들 노치(N1∼N3)는 절연블록(150)의 일반적으로 평면을 분쇄한다. 아크실(76)부근에 설치될 때, 절연블록(150)은 전기적으로 전도된 침전물로 피복된다. '006특허에 개시된 절연체는 소오스의 작동중 면피복이 된다. 이 피복은 영구적인 아크 또는 쇼팅 및 소오스의 고장을 야기한다. 단일의 블록절연체(150)의 채널(N1∼N3)의 블록은 자기샤도윙 (self-shadowing)하게 한다. 즉, 이온이 절연블록(150)을 따라 연속적인 면을 피복하지 않아서 아크되는 경향이 적다.
캐소우드 엔드캡(164)
캐소우드 엔드캡(164)은 아크전류를 아크실에 제공하는 기계가공된 텅스턴 열이온 방출기이다. '006 특허에 개시된 간단한 디스크형 캐소우드 엔드캡은 '006특허에 나타난 캐소우드구조와 양립하면서 여러 현저한 장점을 지닌 엔드캡(164)과 대체되어 있다.
캐소우드 본체(300)는 엔드캡(164)(도 13, 13a, 13b)은 전도성이고 정련된 텅스턴재료로 되어 있다. 엔드캡(164)은 일반적으로 원통형이고 본체부(324)에 의해 멀리 이격된 제1단(320)과 제2단(322)을 포함한다. 제1단(320)은 필라멘트(178)에 인접하여 이에 의해 가열되는 반면 제2단(322)은 전자를 아크실(78)에 방출한다. 림모양의 지지대 또는 림(326)은 본체부(324)로부터 방사상 바깥쪽으로 연장되어 있다. 엔드캡(164)은 내부관형부재(162)의 원심단(308)의 카운터 보어된 영역(312)에 압입고정되어 있다. 내부관형부재(162)의 안쪽으로 연장한 리지드는 엔드캡(164)의 림모양의 지지대(326)(0.473인치)의 외부직경보다 약간 작은 내부직경(0.427인치)이므로 죔쇠끼워맞춤을 야기한다. 엔드캡(164)을 내부관형부재(162)에 압입고정하는 것을 방지하기 위해 림형상의 지지대의 필라멘트 대향측(330)의 외주변 모서리(328)는 챔퍼된다. 또한, 도 6a에 도시되어 있듯이, 챔퍼된 에지(328)바로 안쪽의 림모양의 지지대(326)의 필라멘트 대향면(330)의 부분은 카운터보오된 영역(312)과 내면(301)의 카운터 보어되지 않은 영역사이에 경계선을 형성하는 내부관형부재(162)의 스탭(316)상에 시이트된다. 따라서, 엔드캡(164)은 내부관형부재(162)의 연장된 리지드(314)와 엔드캡(164)의 림모양의 지지대(326)사이의 죔쇠끼워맞춤과 스탭(316)상의 림모양의 지지대(326)의 필라멘트 대향측(330)의 시이팅에 의해 이온주입기(10)의 작동중 적소에 유지된다. 엔드캡(164)의 본체부(324)의 원심단(332)은 내부 및 외부관형부재(162, 160)의 원심단위로 해서 아크실(76)에 위쪽으로 연장한다. 본체부(324)의 하부(334)는 림모양의 지지대(332)로부터 필라멘트(178)쪽으로 아래로 연장한다. 도 13 및 13a를 참조하면, 엔드캡(164)의 적당한 크기는 다음과 같다.
설명 레벨 크기
전체길이 G 0.224 인치
본체부의 원심단의 길이 H 0.112인치
림부의 길이 I 0.068인치
본체의 외부직경 J 0.320인치
림부의 외부직경 K 0.474인치
필라멘트(178)가 통전될 때, 엔드캡(164)이 가열되고, 제2 또는 방출기단(322)은 전단을 아크실(76)에 방출한다. 도 2에서 알 수 있듯이, 캐소우드 본체는 제1 및 제2관형부재(160, 162)가 아크실벽(130d)의 개구부(158)를 통해 아크실 내부영역(R)으로 연장하도록 위치되어 있다. 엔드캡(164)의 방출기단(322)은 대체적으로 탈출구멍(78)의 하부단(336)과 일치되어 있다.
엔드캡(164)과 내부관형부재(162)사이의 접촉의 작은 영역은 필라멘트(178)로부터 내부 및 외부관형부재(162, 160) 및 금속설치판(152)에 열전달하는 것을 최소화하여 캐소우드의 수명을 증대시킨다. 또한, 엔드캡(164)의 연장된 림에 의해 엔드캡의 원통형본체부(324)가 내부관형부재(162)의 단면적보다 단면적이 작게 된다. 내부관형부재(162)(카운터 보어되지 않은 부분)의 단면적은 다음과 거의 같다.
A1= π×[(내부직경)2/4]
= 0.1612제곱인치
엔드캡(164)의 본체부(324)의 단면적 A2는 대략적으로 다음과 같다.
A2= π×[(외부직경)2/4]
=0.0804 제곱인치
엔드캡(164)의 단면적은 내부관형부재(162)의 단면적의 50%이다.
엔드캡(164)과 내부관형부재(162)사이의 접촉의 작은 영역은 엔드캡(164)으로부터 내부관형부와 절연블록(150)으로 전달된 열을 감소시킨다. 또한, 엔드캡(164)의 감소한 단면적은 필라멘트 전력을 매우 효율적으로 이용할 수 있어서, 전력이 소정의 바람직한 전류에 대해 적게 요구된다. 소정의 필라멘트 전력레벨에 대하여 엔드캡(164)의 제2 또는 방출기단(322)은 단면적이 적음으로써 아크실(76)에 흐르는 아크전류의 전류밀도가 증대하고 방출기단 온도가 높아 진다.
고전자 전류밀도와 고방출기단 온도의 결합으로 인해 다중 대전된 이온의 부분이 높게 된다(감소한 방출영역으로 인한). 증가한 아크전류 밀도와 (작은 열질량과 향상된 방출기열적 절연으로 인한)고방출 기단온도는 가) 단일로 대전된 이온의 해리를 증대한다. 예를 들면, BF3,BF2의 해리를 증대시키고 나) B++ 및 B+++의 생성을 증대시킨다. 또한, 본 발명의 엔드캡(164)은 기존의 아크실 제어전자장치를 사용하여 높은 아크전류를 성취할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예로부터, 청구범위내에서 여러 수정과 변경이 가능하다.

Claims (24)

  1. (가) 영역(R)과 경계짓는 체임버벽(130)을 지니고 이온을 한정실(76)에 방출하는 방출개구부(78)를 포함하는 한정실(76) ;
    (나) 이온화한 물질을 한정실(76)에 전달하는 수단 ;
    (다) 이온이 한정실(76)을 탈출할 때 이온비임(20)을 형성하는 위치에 한정실(76)을 지지하는 구조와 ;
    (라) 한정실(76)의 이온화영역(R)에 대하여 위치하여 이온화전자를 한정실(76)의 이온화영역(R)에 방출하여 이온이 이 영역(R)에 발생하고, 그리고 전기적으로 절연된 캐소우드 본체(300)에 위치한 가열소오스(178)를 포함하되, 상기 캐소우드 본체(300)는 제1튜우브(162)와 가열소오스(178)에 인접한 제1튜우브(162)의 원심단(308)에 지지된 엔드캡(164)을 포함하고, 상기 엔드캡(164)은 이온전자를 가열소오스(178)에 의해 가열될 때 가스한정실(76)의 이온화 영역(R)에 방출하는 캐소우드(124) ;
    (마) 본체부(324)에 의해 멀리 이격된 제1단(320)과 제2단(322)을 지니고, 제1튜우브(162)의 내면(301)과 접촉하는 본체부(324)로부터 방사상 바깥쪽으로 연장한 방사상으로 돌출한 지지대(326)를 지니어서 엔드캡(164)을 제1튜우브(162)의 원심단(308)에 지지하되 상기 방사상으로 돌출한 지지대(326)는 본체부(324)의 방사상크기보다 작은 두께로 축방향으로 엔드캡(164)을 구비한 것을 특징으로 하는 이온주입기(10)용 이온소오스(12).
  2. 제1항에 있어서, 엔드캡(164)은 텅스턴으로 되어 있고 엔드캡 본체부(324)로부터 바깥쪽으로 연장한 림을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  3. 제2항에 있어서, 림(326)의 외주변면은 엔드캡(164)을 제1튜우브 원심단(308)내에 지지하기 위해 제1튜우브(162)의 내면(301)과 접촉하는 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  4. 제3항에 있어서, 제1튜우브의 원심단(308)은 방사상 안쪽으로 돌출한 리지드(314)를 지니는 부분을 포함하고 림(326)의 외주변면은 엔드캡(164)을 제1튜우브 원심단(308)내에 지지하기 위해 리지드(314)를 접촉하는 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  5. 제1항에 있어서, 엔드캡(164)의 제1단(320)은 가열소오스(178)에 인접하여 위치되어 있고, 엔드캡(164)의 제2단(322)은 한정실(76)의 개구부(158)를 통해 연장되고 전자를 이온화 영역(R)으로 방출하는 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  6. 제1항에 있어서, 가열소오스(178)는 절연블록(150)에 의해 지지된 필라멘트인 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  7. 제6항에 있어서, 제1튜우브(162)의 외면(302)은 캐소우드 본체(300)를 지지하기 위해 금속설치블록(152)과 나삿니로 맞물리는 나삿니가 있는 부분(163)을 포함하고 금속설치블록(152)은 절연블록(150)에 고정된 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  8. 제1항에 있어서, 캐소우드 본체(300)는 제1튜우브(160)와 동축이고 제1튜우브 원심단(308)위에 위치한 제2튜우브를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  9. 제8항에 있어서, 제1튜우브(162)의 외면(302)은 나삿니가 있는 부분(163)을 포함하고 제2튜우브(160)의 외면(304)은 제1튜우브(162)와 나삿니로 맞물리는 나삿니가 있는 부분(162)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  10. 제1항에 있어서, 캐소우드 본체(300)의 부분은 한정실(76)의 개구부(158)를 통해 이온화영역(R)을 통하여 연장한 것을 특징으로 하는 이온소오스.
  11. (가) 제1튜우브(162)와 이 제1튜우브(162)의 원심부(308)에 지지된 전자방출 엔드캡을 포함하는 캐소우드 본체(300) ;
    (나) 엔드캡(164)에 인접한 제1튜우브(162)에 위치하여 엔드캡(164)을 가열함으로써 이온전자가 방출되어 상기 가열소오스(178)는 캐소우드 본체(300)와 전기적으로 절연되는 가열소오스(178) ;
    (다) 본체부(324)에 의해 멀리 이격된 제1단(320)과 제2단(322)을 지니고, 제1튜우브(162)의 내면(301)과 접촉하는 본체부(324)로부터 방사상 바깥쪽으로 연장한 방사상으로 돌출한 지지대(326)를 지니어서 엔드캡(164)을 제1튜우브(162)의 원심단(308)에 지지하되 상기 방사상으로 돌출한 지지대(326)는 본체부(324)의 방사상크기보다 작은 두께로 축방향으로 엔드캡(164)을 구비한 것을 특징으로 하는 가스분자를 이온화시키기 위해 이온화전자를 한정실(76)의 이온화영역(R)에 방출하는 캐소우드(124).
  12. 제1항에 있어서, 엔드캡(164)은 텅스턴으로 되어 있고 엔드캡(164)의 방사상으로 돌출한 지지대(326)는 엔드캡 본체부(324)로부터 바깥쪽으로 연장한 림을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐소우드.
  13. 제12항에 있어서, 림(326)의 외부주변면은 엔드캡(164)을 제1튜우브 원심단(308)내에 지지하기 위해 제1튜우브(162)의 내면(301)을 접촉하는 것을 특징으로 하는 캐소우드.
  14. 제13항에 있어서, 제1튜우브(162)의 원심단(308)은 방사상 안쪽으로 돌출한 리지드(314)를 지니는 영역(312)을 포함하고, 림(316)의 외주변면은 엔드캡(164)을 제1튜우브 원심단(308)내에 지지하기 위해 리지드(314)를 접촉하는 것을 특징으로 하는 캐소우드.
  15. 제11항에 있어서, 엔드캡(164)의 제1단(320)은 가열소오스(178)에 인접하여 위치되어 있고 엔드캡(164)의 제2단(322)은 한정실(76)의 개구부(158)를 통해 연장되어 있고, 전자를 이온화영역(R)에 방출하는 것을 특징으로 하는 캐소우드.
  16. 제15항에 있어서, 가열소오스(178)는 절연블록(150)에 의해 지지된 필라멘트인 것을 특징으로 하는 캐소우드.
  17. 제16항에 있어서, 제1튜우브(162)의 외면(302)은 캐소우드 본체(300)를 지지하기 위해 금속설치블록(152)을 나삿니로 맞물리는 나삿니가 있는 부분(163)을 포함하고 이 금속설치블록(152)은 절연블록(150)에 고정된 것을 특징으로 하는 캐소우드.
  18. 제11항에 있어서, 캐소우드 본체(300)는 제1튜우브(162)와 동축이고 제1튜우브원심부(308)의 부분위에 위치한 제2튜우브를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 캐소우드.
  19. 제1항에 있어서, 제1튜우브(162)의 외면(302)은 나삿니가 있는 부분(163)을 포함하고, 제2튜우브(160)의 외면(304)은 제1튜우브(162)와 나삿니로 맞물린 나삿니가 있는 부분(161)을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐소우드.
  20. 제11항에 있어서, 캐소우드 본체(300)의 부분은 한정실(76)의 개구부(158)를 통해 이온화영역(R)에 연장하는 것을 특징으로 하는 캐소우드.
  21. 이온을 이온화영역(R)에 발생시키기 위해 이온화전자를 한정실(76)의 이온화영역(R)에 방출하는 튜우브(162)의 원심단(308)에 지지된 캐소우드 본체 엔드캡(164)에 있어서,
    엔드캡(164)은 본체부(324)로부터 바깥쪽으로 연장한 방사상으로 돌출한 지지대(326)를 지닌 본체부(324)에 의해 멀리 이격된 제1단(320)과 제2단(322)을 포함하도록 엔드캡(164)의 제1단(320)은 이온화전자를 이온화영역(R)에 방출하기 위해 한정실의 이온화영역(R)에 대하여 위치되고, 엔드캡(164)의 제2단(322)은 가열소오스(178)에 인접되어 있고, 그리고 엔드캡(164)은 가열소오스(178)에 의해 가열될 때 가스한정실(76)의 이온화영역(R)에 이온화 전자를 방출하고, 또한 튜우브(132)의 원심단(308)내에 엔드캡(164)을 지지하기 위해 튜우브(162)의 내면(301)을 수축하는 방사상으로 돌출한 지지대(326)를 지니고, 이 방사상으로 돌출한 지지대(326)는 엔드캡 본체부(324)의 축방향의 두께보다 작은 축방향 두께를 하는 것을 특징으로하는 캐소우드 본체 엔드캡.
  22. 제21항에 있어서, 엔드캡(164)은 텅스턴으로 되어 있고 엔드캡(164)의 방사상으로 돌출한 지지대(326)는 엔드캡 본체부(324)로부터 방사상으로 연장한 림을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔드캡.
  23. 제22항에 있어서, 림(326)의 외주변면은 엔드캡(164)을 제1튜우브 원심단(308)내에 지지하기 위해 튜우브(162)의 내면(301)을 접촉하는 것을 특징으로 하는 엔드캡.
  24. 제23항에 있어서, 원심단(308)은 방사상 안쪽으로 돌출한 리지드(314)를 지닌 카운터 보어된 영역(312)을 포함하고, 림(326)의 외주면은 리지드(314)를 접촉하고 엔드캡 제2단(322)의 외주변은 엔드캡(164)을 튜우브 원심단(308)내에 지지하기 위해 카운터된 보어영역(312)을 경계짓는 튜우브(162)내면의 방사상 안쪽으로 계단이된 부분(316)을 접촉하는 것을 특징으로 하는 엔드캡.
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