SU461709A1 - Источник ионов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  получе1ш  интенсивных пучков ионов, которые могут быть использованы дл  различных Ьгехнологических операций в высоком ваку- |уме (нанесение пленок, легирование, пассивирование , размерна  обработка и т.д.) и в ускорительной технике. Дл  получени  интен;сивных пучков ионов обычно используют ду|говой разр д, контрагированный отверстием IB лромежуточном электроде, Даойкол1 рлектпростатический слой, образуюшийсг с катсх - ной стороны служени  разр да, приводит к возникновению противоположно направлена ьх InoTOKOB электронов и конов.

Известны источники. ионов, работающие :на основе разр да, контрагированного в скрс шенных пол х, и содержащие термокатод, соJocHbie анод, промежуточный, эмиссионный и ,ускор5Гющий электроды, магнитную систем- с магнитопроводом €)рокевого типа.

Недостатком их  вл етс  то, что еьгг.ук:лый В сторону катода двсгйно, электроств к;ческий аюй, приргц щий к расфокусироваи8гю .ионов, и малое напр кенке на двойном слое |не позвол ют существенно увелишвать рф

f

фективность извлечени  ионов в этих ибточjHKKax .

Дл  повышени  эффективности извлечени IHOHOB промежуточный электрод вь :п :Л:нен в виде соосных  рма с стварстием, иредстав|л ющего собой один из полюсов магнитной системы, и цилиндри еского стержн ,  вл ющегос  вторым полюсом магн:;тной системы и введенгюго в отверст.ое на гл; Зину} щирине щел между  рмом и стерж|нем , а анод ьшолнен в виде кольда к уста;нОвлен внутри магнитопровода против шелг между полюсами магнитной системы, ; На чертеже изображен предложенный ис- 1точник ионов.

Разр дна  камера источника содержит термокатод 1 в виде кольца из вольфрамог вой проволоки, ферромагнитный промежуточный электрод в форме полюсов магнлтной «истемЫ, состо щий из  рма 2, стержн  3 ;с коитрагирующей щелью между ними, и анод 4 и; ирмагни-кого метелла. Катушка 5 соз-дает в ;1онтрагируюшей щели радиальное магНПное поле. Источник содержит также 513ол торьг 6 и диск 7 из немагнитного ма|териа/1а , эмиссионный 8 и ускор ющий 9 электроды. Рабочий гаэ в камеру напускаетс  через отверстие в стержне 3. С катодной стороны контрагируюшей щели соосно с ней крепитс  эмиссионный электрод 8| который имеет потенциал одного из вьшодов катода, iepea отверстие в электроде 8 с помощью ускор ющего электрода 9 произвол днтс  извлечение ионов, ПромежуточньШ / электрод подключаетс  к аноду через огра-/ ничительное сопротивление. , При подаче напр жени  накале на термо- катод 1 и напр жени  разр да между гермокатодом 1 и анодом 4 на промежуточный электрод за шгаетс  вспомогательный разр д , который вследствие ограничени  тока в цепи промежуточного электрода перебрасьшаетс  через контрагирующую в этом электроде на анод 4. После зажигани  конт- рагированнога разр да с катодиейстороны щели воз шкает двойной электростатический слой в форме незаконченного торокда. Погружение стержн  3 в  рмо 2 на оптимальную глубину, равную примерно ширине щели, позвол ет использовать ту часть поверхности торои й котора  обеопечивает максимальный вьЕход ионов, ускоренных в двойном слое, через отверстие а эмиссионном электроде. При вк;1 оче1ши катушке 5 в контрагируюшей шелл по вл етс  лерпенлигсул риое электрическому полю разр да рад11алы1ое магнитноа поле, которое в дес тки раз увел ч1}ваот нйп- р йвэнка на двойном слое н длину нут  электронов 4 09-. f4 в контрагируюшей щели, что способствует инт 1Г ивнрй ионизации газа в непосредствен|ной близоста от выходного отверсти  в эмио- : ;сионном электроде 8, росту направленной 1 скорости ионов и на порйдок увеличивает ток лонов, проникающих из разр дной камеры в вакуум, Ускоре1ше ионов в вакууме мо-; жет производитьс  либо нелосредственно за отверстием, что позво  ет получать трубчатый пучок ионов, либо при отборе воноа с / развитой гранипы плазмы, прошпкаюшей 0з разр дкой камеры в расишрен е эмиоснойJHoro электрода как показайо ,на фиг. 1, JKoroa формируетс  сагктааЛ пучок. ч ормула взобретеив  Источник ионов, работаюошй на осшэве разр да, Еонтрагврованного в скрещенных пол х, содержаишв термокатод, соосные анод, промежуточный, эмиссионный и ускор ющей электроды, магнитную систему с магнитчзпроводом бропе&ого типа, отличающийс  тем, что, с целью оовышени  эффективности изв ечекны ионов, прокюжу- ;точный электрод вьшолнен в виде соосных  рма с отверстием, представл кмцего собой i ;Один из полюсов магнитной .системы, и цилиндрического стержн , {шл кнаегос  вторим полюсом магнитной системы и вае ениого в отверстие на глу€иау, равную ширине шели между 1фмом и стержнем, а а од вьшолнен i в виде кольид   уст9ш а ен в ущзк магнитопровода против щели полюсам  нитной Сйстелол.