SU908193A1 - Источник ионов - Google Patents

Abstract

1. ИСТОЧНИК ИОНОВ содержащий газоразр дную камеру и систему формировани  ионного пучка, образованную перфорированными эмиссионным, ускор ющим и кольцевым замедл ющим электродами, о тличающийс   тем, что, с целью повышени  наг дежности источника при работе на химических активных газах, ускор ющий электрод дополнительно содержит со стороны замедл ющего электрода цилиндрическую часть, при этом площадь внутренней поверхности щ-шиндричесг кой части ускор ющего электрода не менее чем на пор док превьшает што- тладь поперечного сечени  ионного пуч ка,. -

Description

ф

X)

х

DO

2. Источник по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что на цилиндрической части ускор ющего электрода со стороны замедл ющего электрода установлена диафраг ма .

Изобретение относитс  к устройствам дл  получени  нейтрализованных пучков ионов различных газов, включа  химически активные, и может быть использовано дл  различных технологических операций в вакууме.

Известны источники ионов, содержащие газоразр дные камеры и электростатическую систему формировани  ионного пучка. Нейтрализаци  пространственного зар да пучка осуществл етс  эмиссией электронов.

Недостатком известных источников ионов  вл етс  использование нейтрализаторов, вносимых в поток ионов ИЛИ в непосредственной близости от него, что приводит к их быстрому выходу из стро  под действием ионной бомбардировки.

Ближайшим к предлагаемому  вл етс  источник ионов, содержащий газоразр дную камеру и систему формировани  ионного пучка, образованную перфорированными эмиссионным, ускор ющим и кольцевым замедл кнцим электродами .

В известном источнике в зазоре кольцевой замедл ющий электрод - плоский перфорид ованный уско- р к ций электрод формируют потенциальную  му дл  электронов. Источником электронов - нейтрализатором - може  вл тьс  любой из известных термоэмиттеров , включа  полый катод в дуговом релмме работы.

Недостатком известного источника  вл етс  наличие гор чего катода, что при работе источника на химически активных газах может приводить к быстрому разрушению нейтрализатора . I .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности источника при работе на химически активных газах.

; Эта цель достигаетс  тем, что в известном источнике ионов, содержащем газоразр дную камеру и систему

формировани  ионного пучка, образованную перфорированными эмиссионным, ускор ющим и кольцевым замедл нпцим электродами, ускор ющий электрод дополнительно содержит цилиндрическую часть, при этом площадь внутренней поверхности цилиндрической части ускор ющего электрода не менее чем на пор док превьшает площадь поперечного сечени  ионного пучка.

Цилиндрическа  часть может быть снабжена диафрагмой.

На чертеже изображен предлагаемый источник ионов.

S Источник содержит разр дную камеру 1 с эмиссионным электродом 2, ускор ющий электрод 3, кольцевой замедл ющий электрод 4, источник 5 электрического питани , изол торы 6 и 7,

0 Ускор ющий электрод 3 состоит из перфорированной части 8, цилиндри-ч ческой части 9 и диафрагмы 10.

Источник работает следующим обраёом . В разр дной камере источника

5 за счет ионизации атомов рабочего газа электронным ударом генерируетс  готазма любым известным способом. С помощью ускор ющего и эмиссионного электродов формируетс  пучок ионов,

0 который пронизывает полость ускор ющего электрода 3 и через выходное отверстие диафрагмы 10 и отверстие в замедл кнцем электроде 4 выходит в вакуум. При подаче отрицательного по5 , тенцйала на ускор ющий электрод 3 относительно замедл ющего электрода 4 между этими электродами возникает несамосто тельный разр д,инициируемый пучком ионов. Внутри полости образуетс  квазинейтральна  плазма, синтезированна  из ионов пучка и электронов , образующихс  в полости за счет

объемной ионизации нейтральных атомов, поступающих из разр дной

камеры вместе с ускоренными ионами. У внутренней стенки полости в узкой области сосредотачиваетс  катодное 3 падение, равное по величине приложен ному между ускор ющим электродом 3 и электродом 4 напр жению, составл ющее 100-200 В. Вторичные электроны, выбитые ионами с внутренней поверхности цилиндрической части 9 ускор ющего электрода 3, ускор ютс  катодным падеНИ04 и совершают многократные колебани  в полости, обеспечива  ионизацию атомов рабочего газа. Атомы газа тоже многократно пересекают полость электрода 3 прежде, чем выход т через выходное отверстие электрода А, что позвол ет неоднократно ионизировать один и тот же атом после его неоднократной рекомбинации ;на стенке полости. Количество колеба ний атомов и вторичных электронов в полости обратно пропорционально веро  тности попадани  этих частиц в плос кость выходного отверсти  диафрагмы : 934 10. Поскольку эта веро тность, в свою очередь, определ етс  соотношением площадей поперечного сечени  пучка и цилиндрической части электрода 3, дл  эффективной нейтрализации -необходимо, чтобы площадь внутренней поверхности цилиндрической части ускор ющего электрода не менее чем в 10 раз превышала площадь поперечного сечени  щгчка ионов. Наличие диафрагмы на выхоДе цилиндрической части электрода 3 улучшает услови  поддержани  несамосто тельного разр да между электродами 3 и 4, Изобретение позвол ет повысить эффективность нейтрализации пучка по сравнению с вариантом работы источника без нейтрализатора (режим автонейтрализации ) , а также повысить надежность работы источника на химически активных газах ввиду отсутстви  нейтрализатора термозмиссионного j типа.

Claims (2)

1. ИСТОЧНИК ИОНОВ, содержащий газоразрядную камеру и систему ' формирования ионного пучка, образо- ванную перфорированными эмиссионным, ускоряющим и кольцевым замедляющим электродами, о тличающийс я тем, что, с целью повышения наг дежности источника при работе на химических активных газах, ускоряющий электрод дополнительно содержит со стороны замедляющего электрода цилиндрическую часть, при этом площадь внутренней поверхности цилиндричесг кой части ускоряющего электрода не менее чем на порядок превышает площадь поперечного сечения ионного пучка.

SSω с о

>

2. Источник по π. 1, о т л и чаге щ и Й с я тем, что на цилиндрической части ускоряющего электро да со стороны замедляющего электрода установлена диафраг ма.