SU854192A1 - Источник ионов - Google Patents

Источник ионов Download PDF

Info

Publication number
SU854192A1
SU854192A1 SU802899486A SU2899486A SU854192A1 SU 854192 A1 SU854192 A1 SU 854192A1 SU 802899486 A SU802899486 A SU 802899486A SU 2899486 A SU2899486 A SU 2899486A SU 854192 A1 SU854192 A1 SU 854192A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cathode
anode
source
electrode
gas
Prior art date
Application number
SU802899486A
Other languages
English (en)
Inventor
Б.И. Журавлев
В.А. Никитинский
Original Assignee
Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института
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 Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института filed Critical Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института
Priority to SU802899486A priority Critical patent/SU854192A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU854192A1 publication Critical patent/SU854192A1/ru

Links

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

ИСТОЧНИК ИОНОВ, содержащий анод, промежуточный электрод с кольцевой контрагируюцёй щелью, магнитную систему броневого типа, источник питани , положительный вывод которого соединен с анодом, катод по крайней мере с одним отверстием дл  извлечени  ионов, и ускор ющий злектрод, отличающийс  тем, что, с целью повышени  газовой экономичности путем дополнительной ионизации газа при использовании любУх газов, катод выполнен полым в виде металлической камеры, при этом входное отверстие расположено со стороны промежуточного электрода, злектричес-. ки изолированного от катода, соединенного с отрицательные выводст источника питани  и через ограничитель ное сопротивление с промежуточным электродом. В

Description

Изобретение относитс  к устройст вам дл  получени  моноэнергетичных: интенсивных пучков ионов различных газов, включа  активные, при высоки газовой и электрической экономичност х и может быть использовано дл  различных технологических операций в вакууме (травление подложек, нанесение пленок, легирование и т.п.. Моноэнергетические пучки ионов обеспечиваютс  при разделении функций генерации и ускорени , зар женны части в источниках ионов, Генераци  зар женных частиц осуществл етс  в разр дной камере, а ускорение ионов до необходимой энергии происходит в электрическом поле вакуумного ускор ющего промежутка при отборе ионо с границы плазмы без возмущечи  раз р да fl.Возникновение ионов в ускор ющем промежутке и изменение параметров разр да при введении ускор ющего напр жени  приводит к ухудвиению моноэнергетичности пучка. Наиболее близким техническим решением к предпагаемому  вл етс  источник ионов J2j , содержащий анод, промежуточный электрод с кольцевой контрагирующей щелью, магнитную систему броневого типа, источник питани , положитель {шй вывод которого соединен с анодом, катодj по крайней мере с одним отверстием дл  извлечени  ионов и ускор кндий электрод При этом катод выполнен в виде термокатода . Недостатком его  вл етс  низка  надежность работы из-за наличи  тер мокатода иограничение диапазона ра бочих газов. Исключение термокатода из -разр д ной камеры и переход в той же геометрии к разр ду между боковыми сте ками контрагирующей щели и анодом приводит при одинаковый услови х к увеличению напр жени  горени  разр  да в несколько раз. и уменьшению раз р дного тока и тока ионов пучка боt лее чем на пор док. Эти обсто тельс ва привод т к существенному снижению газовой и электрической экономичное -.зги источника ионов., Целью изобретени   вл етс  повышение газовой экономичности путем дополнительной ионизации газа в кам ре катода при Hcnojjb зова НИИ любых г эов, включа  активные. Указанна  цель достигаетс  тем, что катод выполнен полам в виде металлической камеры, при этом входно отверстие расположено со стороны промежутрчно1;о электрода, электриче ки изолироаанногб от катода, соединенного с отрицательньот выводом источника питани  и через ограничител ное сопротивление с промежуточным электродом. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Источник ионов содержит катод 1 в форме металлической полости, фероомагнитный промежуточный элект;род 2, с контрагирующей кольцевой щелью, медный анод 3, электромагнитную катушку 4 дл  создани .радиального магнитного пол  в щели, ускор ющий электрод 5, источник б питани , положительный вывод которого соединен с анодом, а отрицательный - с катодом и через ограничительное сопротивление 7 с промежуточным электродом. Также в источнике имеютс  изол торы 8-11. Напуск рабочего газа в источник производитс  с анодной стороны, а откачка разр дной камеры - через эмиссионные отверсти  в стенке полости . Источник работает следующим образом . При введении радиального магнитного пол  в щели и включении напр жени  первоначгшь НО .инициируетс  слаботочный разр д между стенками кольцевой контрагирующей щели в промежуточном электроде 2 и анодом 3. Ионы, ускоренные в анодном слое этого разр да, попадают на внутренние стенки полости катода.через его входное отверстие и выбивают вторичные электроны,, каждый из которых соверша  многократные колебани  в полости, производит несколько новых пар зар женных частиц. Образовавшиес  в полости электроны попадают в щель, увеличивают в ней выход ионов и разр дный ток. В результате в полости образуетс  плазма, отделеннай от стенок катодным падением, а также двойным электростатическим слоем с катодной стороны контрагирующей щели. Двойной электростатический слой обеспечивает ускорение ионизирующих электронов из полости в контрагирующую щель и образовавшихс  в щели ионов в направлении эмиссионных отверстий . Дополнительна  ионизаци  газа в полости повышает плотность ионов на границе токоотбора и газовую эконсмичность источника ионов. Величина ограничительного соп о тивленй  7 выбираетс  из услови  минимального сопротивлени  разр да и максимального тока пучка при постоЯННОМ напр жении источника питани  и составл ет 100-200 Ом. Образ цепи промежуточного электрода переводит разр д в слаботочную и на пор док уменьшает ток пучка. При ограничительном сопротивлении R О возрастает Сопротивление и уменьшаетс  ток пучка примерно А 1,5 раза по сравнению с током при вышел.указанном эначении;В. Дл  возбуждени  полого катода необходимо большое врем  жизни.вторичных электронов в полости, что обес .печиваетс  при линейных размерах полости , превыиающих более чем на пор  док ширину иели. Входное отверстие полости катода должно быть не менее внешнего диаметра щели и соосно с ним, чтобы ионы, ускоренные двойным слоем, по падали в полость. Отбор ионов из плазмы и их ускорение до необходимых энергий осуществл етс  электрическим полем при подаче высокою напр жени  между полостью и ускор ющим электродом 5. Получен пучок ионов кислорода с током 0,25 А и энергией ионов 10 кВ при газовой экономичности 0,7, электрической экономичности 0,8 и разбросом ионов по энергии в пределах 2%. Предлагаемый источник ионов обладает следующими преимуществами по сравнению с прототипом: повьшаетс  надежность работы источника и позвол ет использовать в качестве рабочих активные газы, повышаетс  степень ионизации на границе токоотбора} в случае исключени  из него термокатода повышаетс  ток пучка ионов более чем на пор док, повышаетс  газова  экономичность путем дополнительной ионизации газа в полости катода, снижаетс  разр дное Нсшр жение в несколько раз.

Claims (1)

  1. ИСТОЧНИК ИОНОВ, содержащий анод, промежуточный электрод с кольцевой контрагирующёй щелью, магнитную систему бронёвого типа, источник
    1а1ыг|ы|.ы ш|м|ыЙ
    ΖΖΖΖΖ<ΙΙ7ΙΙΖΙΙ<«ΙΙ7ΙΓΖ»ΙΖ питания, положительный вывод которого соединен с анодом, катод по крайней мере с одним отверстием для извлечения ионов, и ускоряющий электрод, о тл ич ающийс я тем, что, с целью повышения газовой экономичности путем дополнительной ионизации газа при использовании любых газов, катод выполнен полым в виде металлической камеры, при этом входное отверстие расположено ср стороны промежуточного электрода, электричес-. ки изолированного от катода, соединенного с отрицательным выводом источника питания и через ограничитель . ное сопротивление с промежуточным о ’электродом. ©
SU802899486A 1980-03-26 1980-03-26 Источник ионов SU854192A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802899486A SU854192A1 (ru) 1980-03-26 1980-03-26 Источник ионов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802899486A SU854192A1 (ru) 1980-03-26 1980-03-26 Источник ионов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU854192A1 true SU854192A1 (ru) 1983-11-23

Family

ID=20885104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802899486A SU854192A1 (ru) 1980-03-26 1980-03-26 Источник ионов

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU854192A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1162648A4 (en) * 1999-02-23 2002-05-02 Hamamatsu Photonics Kk HOLLOW CATHODE LAMP

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Габович М. Д. Физика и техника плазменных источников ионов. М., Атомиздат, 1912, с . 11. 2. Авторское свидетельство СССР 461709, кл. Н 01 J 3/04, 1976 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1162648A4 (en) * 1999-02-23 2002-05-02 Hamamatsu Photonics Kk HOLLOW CATHODE LAMP

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bloess et al. The triggered pseudo-spark chamber as a fast switch and as a high-intensity beam source
Ehlers Design considerations for high-intensity negative ion sources
WO1990001250A1 (en) Remote ion source plasma electron gun
US4737688A (en) Wide area source of multiply ionized atomic or molecular species
US3315125A (en) High-power ion and electron sources in cascade arrangement
US3999072A (en) Beam-plasma type ion source
US4760262A (en) Ion source
US7009342B2 (en) Plasma electron-emitting source
CN114471154A (zh) 同位素电磁分离器的离子源及其弧放电结构
SU854192A1 (ru) Источник ионов
Lejeune Theoretical and experimental study of the duoplasmatron ion source: Part II: Emisive properties of the source
CN108063079B (zh) 能够抑制闪弧的多间隙赝火花电子束源
WO2016093735A1 (ru) Источник электронов с автоэлектронными эмиттерами
US4288716A (en) Ion source having improved cathode
Hirsch et al. Highly efficient, inexpensive, medium current ion source
JPS5740845A (en) Ion beam generator
SU766048A1 (ru) Импульсна нейтронна трубка
RU209138U1 (ru) Форвакуумный плазменный источник импульсного электронного пучка на основе контрагированного дугового разряда
SU908193A1 (ru) Источник ионов
SU496868A1 (ru) Ионна пушка
RU2030015C1 (ru) Полый катод плазменного эмиттера ионов
US3093298A (en) Ionic pump
SU525377A1 (ru) Плазменный источник ионов
RU2091991C1 (ru) Вторично-эмиссионный ускоритель электронов
Debolt et al. Recent results from the low inductance Z-discharge metal vapor ion source