SU1385900A1 - Method and apparatus for ion beam production - Google Patents

Method and apparatus for ion beam production Download PDF

Info

Publication number
SU1385900A1
SU1385900A1 SU853993071A SU3993071A SU1385900A1 SU 1385900 A1 SU1385900 A1 SU 1385900A1 SU 853993071 A SU853993071 A SU 853993071A SU 3993071 A SU3993071 A SU 3993071A SU 1385900 A1 SU1385900 A1 SU 1385900A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
laser
tube
ion beam
target
Prior art date
Application number
SU853993071A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Пешков
Б.А. Нечаев
А.И. Рябчиков
Г.П. Исаев
Original Assignee
Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова filed Critical Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова
Priority to SU853993071A priority Critical patent/SU1385900A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1385900A1 publication Critical patent/SU1385900A1/en

Links

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к.технике получени  потоков зар женных частиц и может найти применение в ионной имплантации, легировании и нанесении пленок и покрытий. Целью изобретени   вл етс  увеличение КГЩ источника ионов, плотности ионного -тока и поперечного сечени  ионного пучка. На поверхность мишени воздействуют лазерным излучением, мощность которого равна критической мощности испарени  вещества мишени, при которой потери тепла из-за теплопроводности пренебрежимо мальи Струю испаренного вещества, распростран ющуюс  через отверсти  в р де плоских электродов навстречу лазерному лучу, ионизуют дополнительным разр дом между трубкой и электродами. Выт гивание ионов из плазмы осуществл етс  подачей напр жени  на электроды ускор ющей систе- мы,.плоскости которых перпендикул рны электродам выт гивающей системы и параллельны оптической оси, 2 с.п. ф-лы, 1 ил, - . - е to аThe invention relates to a technique for producing streams of charged particles and may find application in ion implantation, doping, and the deposition of films and coatings. The aim of the invention is to increase the CGS of the ion source, the density of the ionic current and the cross section of the ion beam. The target surface is affected by laser radiation, whose power is equal to the critical evaporation power of the target material, in which heat loss due to thermal conductivity is negligible. The jet of evaporated substance propagating through holes in a row of flat electrodes towards the laser beam is ionized by an additional discharge between the tube and electrodes. The extraction of ions from the plasma is carried out by applying a voltage to the electrodes of an accelerating system, the planes of which are perpendicular to the electrodes of the drawing system and parallel to the optical axis, 2 s.p. f-ly, 1 silt, -. - e to a

Description

zz

зс елzs ate

Изобретение относитс  к области технической физики поможет быть использовано дл/1 осуществлени  различных технических процессов таких, как легирование поверхностей металлов и.полупроводников, дл  нанесени  поверхностных покрытий пассивировани  поверхностей металлов и т.д.The invention relates to the field of technical physics will help to be used for the implementation of various technical processes such as alloying of metal surfaces and semiconductors, for applying surface coatings for passivating metal surfaces, etc.

Целью изобретени   вл етс  увеличение КПД источника ионов, увеличение плотности ионного тока и площади поперечного сечени  ионного пучка.The aim of the invention is to increase the efficiency of the ion source, increase the ion current density and the cross-sectional area of the ion beam.

На чертеже показан источник ионовThe drawing shows the ion source

Вакуумна  камера 1 источника ионов 15 чающийс  тем, что, с цельюThe vacuum chamber 1 of the ion source 15 is due to the fact that, in order to

Испытани  источника показали, что в разр де реализуетс  плотность час- .тиц, обеспечивающа  плотность нонно- го тока более tOO мА/см. Tests of the source showed that in the discharge the density of the particles is realized, providing a non-current current density of more than tOO mA / cm.

Claims (2)

1. Способ получени  ионного пучка, включающий воздействие сфокусирован ного импульсного лазерного излучени  на поверхность твердого тела, извлечение и формирование пучка ионов электростатическим полем, о т л и 1. A method of producing an ion beam, which includes the effect of a focused pulsed laser radiation on a solid surface, the extraction and formation of an ion beam by an electrostatic field, O TL and одержит трубку-мишень 2 с залрессо- анным рабочим веществом, против коорой расположено оптическое окно 3 л  ввода сфокусированного импульсого лазерного излучени . На оси Оптического.окна и трубки-мишени между расположены электроды А с отверстием, твердотельна  мишейь запрессована в металлическую трубку на глубину, равную п ти диаметрам трубки, при этом ее стенки способствуют формированию струи пара рабочего вещества. .Фокусирующа  линза 5 и лазер 6 расположены также на оптической оси вне вакуумной камеры. Ионный пучок формируетс  электрода- ми 7.Holds the target tube 2 with a stripped working substance; an optical window of 3 liters of focused pulsed laser radiation is positioned opposite the coordinate. On the axis of the Optical window and the target tube, there are electrodes A with a hole between them, the solid-state target is pressed into a metal tube to a depth of five tube diameters, and its walls contribute to the formation of a vapor stream of the working substance. The focusing lens 5 and the laser 6 are also located on the optical axis outside the vacuum chamber. The ion beam is formed by electrodes 7. Способ осуществл етс  следующим образом..The method is carried out as follows. Предварительно сфокусированное линзой лазерное излучение через окно 3 и отверсти  в электродах 4 направл ют н а поверхность вещества, запрессованного в трубке The laser-focused laser focused radiation through the window 3 and the holes in the electrodes 4 direct the surface of the material pressed into the tube. 2. Мощность лазерного излучени  выбираетс  такой, чтобы начиналось интенсивное испаре- ние рабочего вещества, а потери тепла за теплопроводности становились малыми.Под действием мощного лазерного излучени  вещество в трубке испар етс  -и истекающа  стру  пара распростран етс  встречно излучением лазера через отверсти  в электродах Лs заполн   межзлектродные промежутки. Источник 8 питани  обеспечивает разр д между электродами А после включени  лазера. Разр д между электродами А зажигаетс  по мере заполнени  паром пространства между электродами. Напр жение от источника 9, приложенное к электродам 7, обеспечивает выт гивание-HOHHoro пучка.2. The laser radiation power is chosen so that intense evaporation of the working substance begins, and the heat loss due to thermal conductivity becomes small. Under the action of powerful laser radiation, the substance in the tube evaporates and the outgoing jet of vapor propagates counter-radiation from the laser through the holes in the Ls electrodes. fill the inter-electrode gaps. The power supply 8 provides a discharge between the electrodes A after switching on the laser. The discharge between electrodes A is ignited as the space between the electrodes is filled with steam. The voltage from the source 9 applied to the electrodes 7 provides for the extraction of the HOHHoro beam. 00 5five 00 5five 00 5five 00 5five увеличени  КПД источника ионов, увеличени  плотности ионного тока и поперечного сечени  извлекаемого ионного пучка, мощност.ь лазерного излучени  на единицу поверхности устанавливают равной энергии, при которой .в балансе энергий на поверхности процесс испарени  доминируют над теплопроводностью , полученную струю испаренного вещества ионизируют электрическим разр дом, вектор электрического пол  которого параллелен вектору скорости струи пара, а экстракцию ионов из плазмы разр да осуществл ют электрическим полем с вектором напр женности , перпендикул рным вектору скорости струи пара.. increasing the efficiency of the ion source, increasing the ion current density and the cross section of the extracted ion beam, the laser radiation power per unit surface is set equal to the energy at which the evaporation process dominates the thermal conductivity in the surface energy balance, the resulting jet of evaporated material is ionized by electric discharge whose electric field vector is parallel to the velocity vector of the steam jet, and the extraction of ions from the discharge plasma is carried out by an electric field with a vector Perpendicular to the velocity vector of the steam jet. 2,.Устройство дл  получени  ионного пучка, содержащее твердотельную мишень, помещенную в вакуумированный объем, импульсный ла зер, расположенный вне этого объема, с фокусирующей линзой перед окном дл  ввода лазер- ного излучени  в вакуумированный объем, выт гивающие электроды, о т- л и ч а ю щ ее с   тем, что, с целью повышени  КПД источника ионов, увеличени  плотности ионного потока и поперечного сечени  извлекаемого ионного пучка, мишень выполнена в виде трубки, в которую запрессовано рабочее вещество на глубину, равную п т-и диаметрам трубки, дополнительно введен р д плоских электродов с отверсти ми , расположенных перед трубкой, диаметр ..отверстий равен диаметру активного элемента лазера, центры отверстий расположены на оси фокусирующей линзы и мищени, а выт гивающие электроды расположены параллельно . этой оси и перпендикул рно плоскости электродов. %2. A device for producing an ion beam containing a solid target placed in an evacuated volume, a pulsed laser located outside this volume, with a focusing lens in front of the window for introducing laser radiation into the evacuated volume drawing electrodes and in order to increase the efficiency of the ion source, increase the ion flux density and the cross section of the extracted ion beam, the target is made in the form of a tube into which the working substance is pressed to a depth equal to n m and diameters The cuttings are additionally introduced with a row of flat electrodes with holes located in front of the tube, the diameter of the holes is equal to the diameter of the active element of the laser, the centers of the holes are located on the axis of the focusing lens and the target, and the drawing electrodes are arranged in parallel. this axis and perpendicular to the plane of the electrodes. %
SU853993071A 1985-12-23 1985-12-23 Method and apparatus for ion beam production SU1385900A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853993071A SU1385900A1 (en) 1985-12-23 1985-12-23 Method and apparatus for ion beam production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853993071A SU1385900A1 (en) 1985-12-23 1985-12-23 Method and apparatus for ion beam production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1385900A1 true SU1385900A1 (en) 1990-08-23

Family

ID=21211081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853993071A SU1385900A1 (en) 1985-12-23 1985-12-23 Method and apparatus for ion beam production

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1385900A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
.Rautenbuch W.L. Ion sources. Nuclear Instruments and Methods, 1960, V 9, C.199. Альтуэов Ю.К., Басов Т,A. Лазерно- плазменный источник ионов дл легировани твердых тел, ЖТФ, т.49, вып.9, 1979. . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4097695B2 (en) Parallel ion optical element and high current low energy ion beam device
US2793282A (en) Forming spherical bodies by electrons
KR100242483B1 (en) Neutral particle beam treatment apparatus
KR102268021B1 (en) Virtual cathode deposition(vcd) for thin film manufacturing
US4559477A (en) Three chamber negative ion source
US3406349A (en) Ion beam generator having laseractivated ion source
US4461954A (en) Ion-processing method and apparatus
EP0098935B1 (en) Negative ion beam etching process
EP0094473B1 (en) Apparatus and method for producing a stream of ions
SU1385900A1 (en) Method and apparatus for ion beam production
Dubenkov et al. Acceleration of Ta10+ ions produced by laser ion source in RFQ MAXILAC
Feugeas The influence of the insulator surface in the plasma focus behavior
JP3325393B2 (en) Method and apparatus for producing ionic aluminum
RU2096856C1 (en) Ion beam formation method and device intended for its realization
US4491735A (en) Restricted ion source of high current density
Dreike et al. Selective focusing of different ion species produced by magnetically insulated ion beam diodes
RU2035789C1 (en) Process of generation of beam of accelerated particles in technological vacuum chamber
US3412196A (en) Electron beam vacuum melting furnace
Belchenko et al. H-production in pure hydrogen discharges of surface-plasma sources
US4329586A (en) Electron energy recovery system for negative ion sources
RU95122396A (en) METHOD FOR PRODUCING ION BEAM AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2191441C2 (en) Device and method for generating multiple-charge ion beams
JP2755499B2 (en) Thin film forming equipment
JPS5713175A (en) Ion etching method
Witke et al. Short-time investigation of deposition processes