DE19641439C2 - ECR-Ionen-Quelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Electronen-Cyclotron-Resonanz-Ionenquelle (ECR- Ionenquelle) mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

ECR-Ionenquellen sind seit Jahren bekannt und finden insbesondere in der For­ schung Verwendung. Sie sind allgemein durch die Überlagerung bzw. Kombina­ tion eines magnetischen Querfeldes und eines magnetischen Längsfeldes ge­ kennzeichnet. Diese Felder bewirken zusammen den magnetischen Einschluss, der den Vakuumeinschluss überlagert.

Gegenüber Ionenquellen, die einen Glühdraht verwenden (Ohm'sche Heizung), weisen ECK-Ionenquellen den Vorteil einer weit verbesserten Standzeit auf.

Bisher bekannte ECR-Ionenquellen weisen jedoch den Nachteil sehr hoher Ko­ sten für den Hochfrequenz-Generator für die Erzeugung hochgeladener Ionen (z. B. Ar⁹⁺) auf, welcher Frequenzen von beispielsweise 7, 9 oder 14 GHz erzeu­ gen muss. Zu den hohen Kosten für die Senderanlage addieren sich die Kosten des von der Arbeitsfrequenz abhängigen Magneteinschlusses. Zudem muss zur Lösung der Kühlprobleme ein entsprechender Aufwand betrieben werden (vgl. z. B. Hitz et al., KIV-Report 996 Rijksuniversiteit Groningen, S. 91-96).

Der Einsatz bekannter ECR-Ionenquellen ist daher für eine wirtschaftliche An­ wendung/Nutzung - außerhalb der staatlich finanzierten Forschung - zu kosten­ intensiv.

Aus der DE 38 29 338 C2 ist eine Vorrichtung zur Ionisation eines polarisierten Atomstrahls bekannt, bei der eine ECR-Quelle verwendet wird, welche zwei Flansche aufweist, zwischen denen eine Plasmabrennkammer und eine Kavität vorgesehen ist. Die Plasmabrennkammer und die Kavität sind von einem 6-Pol-Permanentmagnetsystem umgeben, welches ebenfalls in den Flanschen gehalten ist.

Die DE 44 19 970 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Erzeugung von Strahlen hochgeladener Ionen, bei der durch eine spezielle Wahl der Polarität von Permanentmagneten, die um die Plasmabrennkammer herum angeordnet sind, ein bezüglich der Ionenquellenachse rotationssymmetrisches Magnetfeld erzeugt wird. Die konstruierte Ausbildung der Halterung der Magnete ist in dieser Schrift offengelassen.

Schließlich ist aus der Fachveröffentlichung Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, B 26, 1987, Seiten 253-258 eine ECR-Quelle bekannt, bei der das radiale Feld durch Permanentmagnete erzeugt wird, die von einem Aluminiumgehäuse umschlossen sind. Das System bestehend aus dem Permanentmagneten und dem Gehäuse umgibt eine Quarzröhre zum Einschluß des Plasmas und ist auf dieser gehalten.

Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine ECR-Ionenquelle zu schaffen, die kostengünstiger herstellbar und demzufolge auch für kommerzielle Anwendungszwecke geeignet ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.

In der nicht vorveröffentlichten DE 195 13 345 A1 ist bereits eine spezielle Ankopplung eines Hohlleiters an die Cavity der ECR-Ionenquelle beschrieben, durch welche bereits bei niedrigeren Frequen­ zen der Mikrowellenenergie, beispielsweise bei 2,45 GHz, eine sehr effektive Plasmaheizung gewährleistet werden kann.

Dabei ist davon auszugehen, dass ein erheblicher Anteil der Mikrowellenenergie über die Landau-Dämpfung in das Plasma eingespeist bzw. auf das Plasma über­ tragen wird. Dies erklärt die hohe Plasmatemperatur, die durch experimentelle Werte der Ionen-Ladungszahl, z. B. Ar9+ bzw. B4+ oder Alphateilchen, doku­ mentiert werden konnte.

Eine Reflexion der mittels dieser Hohlleiterankopplung eingespeisten Mikro­ wellenenergie wurde nicht beobachtet.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein einfacher und damit kostengünstiger konstruktiver Aufbau für einen hervorragenden magnetischen und Vakuumein­ schluss des Plasmas geschaffen. Hieraus resultiert eine sehr gute Beherrschung bzw. eine sehr gute Bedienbarkeit des Plasmas.

Des Weiteren kann so die außergewöhnlich hohe Standzeit von ECR- Ionenquellen noch verbessert werden.

Diese Vorteile werden durch den einfachen konstruktiven Aufbau des Confine­ ment und die vorteilhafte Anordnung zumindest der Permanentmagnete für die Erzeugung des magnetischen Querfeldes erreicht. Unter Confinement sei dabei im Folgenden der magnetische Einschluss und der Vakuumeinschluss (bzw. die hierzu erforderlichen Komponenten) verstanden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann aufgrund der erzielbaren au­ ßergewöhnlich guten Einspeisung der Mikrowellenenergie in das Plasma (über die Landau-Dämpfung) die Erzeugung des Plasmas ohne Längsfeldeinschluss erreicht werden.

Dies hat weitreichende Folgen in der praktischen Anwendung der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung. Beispielsweise ist durch die geringe Baugröße und durch die geringen Herstellungs- und Betriebskosten eine Verwendung zur Plasmasterili­ sation im medizinischen Bereich möglich, die eine neue Qualität bzw. einen neuen Standard im Bereich der Sterilisation setzen kann.

Eine derartige erfindungsgemäße ECR-Ionenquelle kann in modifizierter Form auch in der medizinischen Geräte- und Implantatsterilisation und Implantatbe­ schichtung einen weiteren Anwendungsbereich finden.

Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Ionenquelle in einer Vakuumkammer geeigneter Größe beweglich oder fest installiert sein, wobei feste oder flexible Versorgungsleitungen die Plasmaerzeugung und die Plasmadotierung sicherstel­ len. Der extrahierte Plasmastrahl bzw. die extrahierte Plasmafackel kann dann auf die betreffende Oberfläche gelenkt werden (Fig. 15, Bezugszeichen 55, 59).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Fig. 7, 9 und 10 dargestellter Ausfüh­ rungsbeispiele näher beschrieben. Die übrigen Figuren dienen als Zusatzerläuterung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Systemübersichten einer ECR-Ionenquelle mit laserinduzierter Plasmadotierung;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Ausführungsform eines System (Kern)-Moduls in den Fig. 1 und 2;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des System (Kern)-Moduls in Fig. 3 und der wesentlichen weiteren Komponenten der ECR-Ionenquelle in den Fig. 1 und 2;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Ankopplung eines Hohllei­ ters an das System (Kern)-Modul nach Fig. 3;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform für das System (Kern)-Modul;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform für das System (Kern)-Modul mit ummantelten Permanentmagneten für das Querfeld und System­ trennung als Voraussetzung für ein Ersatzcavity-System (Fig. 9 und 10);

Fig. 8 eine Frontalansicht eines Steuer-/Absaug-/Beschleunigungs­ gitters;

Fig. 9 eine Querschnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform eines System (Kern)-Moduls mit im wesentlichen kreiszylindri­ scher Ersatzcavity;

Fig. 10 eine Querschnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform eines System (Kern)-Moduls mit im wesentlichen sechseckiger Ersatzcavity;

Fig. 11 eine Teil-Längsschnittdarstellung einer Ausführungsform für die Steuer-/Absaug-Beschleunigungselemente einer ECR- Ionenquelle;

Fig. 12 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines System (Kern)-Moduls mit Permanentmagneten für die Längs­ felderzeugung;

Fig. 13 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines System (Kern)-Moduls mit Permanentmagneten für die Längs­ felderzeugung und magnetischem Ausgleichsring;

Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Systems mit einer erfin­ dungsgemäßen ECR-Ionenquelle in einer Vakuumkammer mit extrahierter Plasmafackel; und

Fig. 15 eine schematische Darstellung eines Systems mit einer an eine Vakuumkammer angekoppelten erfindungsgemäßen ECR- Ionenquelle als Wechselsystem für radioaktive Prozesse.

Wie in Fig. 3 gezeigt, bilden ein Fe-Flansch 4 und ein Al-Flansch 5 eine kon­ struktive Einheit zur Aufnahme einer Cavity 1 und eines Vakuumrohrs 2, welches aus einem mikrowellentransparenten Material besteht und in den Flanschen 4, 5 vakuumdicht und spannungsfrei gelagert ist. Die Cavity 1 ist galvanisch mit den Flanschen 4, 5 verbunden.

An den Verbindungsteilen 21, welche die Flansche 4 und 5 verbinden, sind Per­ manentmagnete 3 befestigt. Die Permanentmagnete sind über Vorrichtungen 26 radial einstellbar. Die an den Permanentmagneten wirkenden Kräfte werden in den Flanschen 4 und 5 aufge­ nommen.

Die Permanentmagnete 3 und die Verbindungsteile 21 mit den Einstellvorrich­ tungen 26 bilden einen Sechspol.

Der Flansch 4 mit wenigstens einer Gaszufuhr 10 ist mit wenigstens einer Öff­ nung für die Zufuhr von Laserenergie 11, wenigstens einer Öffnung für Targethalter 12 und der Zentralbohrung 22 ausgestattet.

Der Flansch 5 ist mit der Öffnung 23, 24 zur Aufnahme von der Plasmasteuerele­ menten 42, 7 (Fig. 8, 11a) und einer Anschlussfläche 25 für den vakuumdichten Anschluss des Isolators 8 mit den Ionenstrahl- und/oder Plasmasteuerelementen 9, 41, 18 ausge­ stattet (Fig. 11 und 11a).

Bei der Vorrichtung nach Fig. 4 besteht die Cavity 1 aus einem Cu-Rohr oder einem beschichteten Cu-Rohr. Die Länge 29 und der Innen­ umfang betragen ein Vielfaches der Wellenlänge der Hf-Energie bzw. des HF- Strahlers (vgl. Fig. 6). Die Angaben bedeuten keine Einschränkung bezüglich Material und Wellenlänge/Frequenz.

Ein Hf-Hohlleiter 14 trifft rechtwinklig und zentral auf die Cavity 1. Der Hohl­ leiter 14 ist in y-Achse verändert und bildet einen Einkoppelschlitz 15 (von bei­ spielsweise 8 × 86 mm). Der Hohlleiter 14 ist galvanisch mit der Cavity 1 ver­ bunden (vgl. Fig. 4, Bezugszeichen 1, 14, 15).

Die Cavity 1 und der geänderte Hohlleiter 14 werden in der Folge als Cavity bezeichnet. Die Bezeichnung beinhaltet auch den Anschlussteil des Hohlleiters in Richtung Hf-Generator und Kühlgasvorrichtung 16.

Der Hohlleiter 14 und der Einkoppelschlitz 15 können, wie in Fig. 5 dargestellt, in y- und x-Achse geändert sein. Hierbei sitzen die Schmalseiten des Hohlleiters 14 ungleich 90° zur Längsachse des Hohlzylinders 1 auf diesem auf. Der Einkoppel­ schlitz kann mit einem Keil 27 ausgestattet sein.

Der Vakuumeinschluss, gebildet durch den Hohlzylinder 2 und die Flansche 4, 5, ist nicht durch radiale Pumpöffnungen belastet. Der Pumpprozess kann über die Zentralbohrung 22 und/oder die Prozessöffnung 23 erfolgen (vgl. Fig. 3, 4, 6).

Am Ende des Hf-Hohlleiters 14 kann eine Hochspannungstrennstelle angebracht sein, die in der weiteren Ausgestaltung/Entwicklung mit einer Vakuumabdich­ tung kombinierbar ist.

Über den Einlass 16 kann ein Kühlgas eingeleitet werden, wobei sich zwischen Cavity 1 und Vakuumeinschluss 2 ein Kühlgasstrom ausbilden kann. Einlass 16 und Einkoppelschlitz 15 bilden einen von 180° verschiedenen Winkel. Der Kühl­ gaseinlass kann dem Auslass gegenüber liegen, wobei darin keine Einschränkung in der Anordnung zu sehen ist.

Der Vakuumeinschluss 2 mit magnetischem Quereinschluss 3 (z. B. Sechspol), magnetischem Längseinschluss 6 und Cavity 1 - zur Einspeisung der Mikrowel­ lenenergie - bilden eine als "Confinement" bezeichnete Einheit.

Die Beherrschung des Plasmaeinschlusses und die Anpassung an den verfolgten Prozess ist von entscheidender Bedeutung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat zu diesem Zweck einstellbare magnetische Komponenten.

Vorzugsweise sind der magnetische Quereinschluss und der magnetische Längs­ einschluss einstellbar ausgebildet.

Die Neutralgaszufuhr 10 erfolgt über den Flansch 4 in das Confinement bzw. den Vakuumeinschluss. Die Neutralgaseinleitung befindet sich außerhalb der ECR-Zone. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist wenigstens mit einer Neutralgaseinleitung 10 ausgestattet (Fig. 1, 4, 7).

Die gesamte Vorrichtung weist eine Gasflaschen-/Gasdosenbatterie auf. Hier­ durch kann eine Mono- oder Mixgaseinleitung zur Erzeugung eines prozess- und dotierungskonformen Plasmas erfolgen (Fig. 2).

Nach der Plasmaelektrode 7 ist, durch einen Isolator 8 von der ECR-Ionenquelle bzw. vom Plasma getrennt, ein Al-Hohlzylinder 9 (Fig. 4) vorgesehen. Dieser nimmt ein vom Ionenstrom/Plasma verschiedenes Potential an oder wird mit einem entsprechenden Potential angesteuert. Die Materialangabe ist dabei nicht als Einschränkung zu sehen.

Zur prozesskonformen Steuerung des extrahierten Ionenstroms/Plasmas kann eine Kombination von Elektroden und/oder Steuergittern (Fig. 4, Bezugszeichen 7, 18) in den Isolatoren 8, 8a eingesetzt sein (Fig. 8, 11, 11a, 12, 12a). Die Steuergitter 41 sind in x-y Richtung mit verschiedenem Potential ansteuerbar (Fig. 8).

Mittels eines oder mehrerer Targethalter 12, 12a (Fig. 4) kann das Dotiermateri­ al/Target 13 in den Vakuumeinschluss eingebracht bzw. deponiert werden. Die Targethalter können beispielsweise aus Rubin oder Saphir bestehen. Das im Tar­ gethalter 12 deponierte Targetmaterial 13 kann auf ein vom Plasma verschiede­ nes Potential (voltaisch) eingestellt werden.

Der Laserstrahl und damit die Laserenergie kann zentral, durch eine Laseroptik des Targethalters (12, 12a in Fig. 4) und/oder über die Laseroptik 11 (Fig. 4) auf das Target geleitet werden. Wie ersichtlich, kann we­ nigstens eine Laseroptik an der Stirnseite (Fig. 4, Bezugszeichen 11) angebracht sein.

Das Gesamtsystem Targethalter-Target-Laser ist räumlich so angeordnet, dass die Laserfackel 31 (Fig. 6) die Plasma-Randzone bzw. ECR-Zone tangiert und/oder in die Randzone unter einem definierten Raumwinkel eindringt.

Wie in Fig. 4 gezeigt, besitzt die Vorrichtung bzw. der Targethalter 12, 12a eine Laseroptik, die eine Einleitung der Laserenergie in axialer Richtung gestattet (Vorteil in der Dotierung des Plasmas).

Eine Hochspannungsisolierung 8 (Fig. 4) bzw. 17 (Fig. 12) erlaubt eine Plas­ mapotential-Einstellung bis 400 kV, ohne dass diese Wertangabe als Einschrän­ kung zu werten ist.

Hiermit sind die Voraussetzungen für die Einbringung des Beschichtungs- Implantations-Materials in tiefe Schichten des Implantaten gegeben.

Die Spulen 6 (Fig. 4) zur Erzeugung des Längsfeldes sind bei den Ausführungs­ formen gemäß den Fig. 12 und 13 durch Permanentmagnete 52 ersetzt. Die axiale Einstellbarkeit bleibt erhalten.

Die das magnetische Querfeld erzeugenden Permanentmagnete 3 können drei­ seitig durch einen Cu-Blechmantel 38 (Fig. 7) eingeschlossen sein. Diese Anga­ ben bedeuten jedoch keine Einschränkung auf dieses Material.

Die symmetrische Sechspolanordnung der Permanentmagnete 3 ermöglicht die Ausgestaltung einer Ersatzcavity 49 (Fig. 9), wobei die Ummantelung 38 der Permanentmagnete 3 in die Cavitygestaltung 49, 50 einbezogen ist.

Die übrigen, oben beschriebenen Merkmale, wie z. B. die Dimension 29, die Schlitzeinspeisung 15, die Verjüngung des Hf-Hohlleiters 14, die Kühlgasein­ leitung 16, die radiale Einstellbarkeit der Permanentmagnete 3 etc., können selbstverständlich auch mit diesen Ausführungsformen verwendet werden.

Insbesondere die Kombination einer 400 kV Isolation und Permanentmagnete erweitert das Anwendungsspektrum der erfindungsgemäßen Vorrichtung we­ sentlich.

Eine Segmentierung der erfindungsgemäßen Ersatzcavity gestattet eine bessere bzw. wirksamere Anpassung der Resonanzbedingungen der Mikrowelleneinspei­ sung in das Plasma, eine Verbesserung der Landau-Dämpfung und in der Folge eine höhere Plasmatemperatur.

Vorzugsweise bilden die Bodenseiten der z. B. aus Kupfer bestehenden Umman­ telung 38 der Permanentmagnete gemeinsam mit den Segmenten 50 der Ersatz­ cavity ein Sechseck (Fig. 10).

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 54 gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann innerhalb einer geeigneten Prozesskammer bzw. eines Vakuumbehälters 20 fest oder beweglich eingebaut sein (Fig. 14). Gegenüber dem Vakuumbehälter bzw. der Prozesskammer 20 ist die Vorrichtung dabei hochspannungsfest angeordnet.

Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann ein Ionenstrahl oder eine Plasmafackel 55 extrahiert werden.

Wie in Fig. 14 dargestellt, kann auch ein Substrat/Werkstück 59 gereinigt und/oder beschichtet/implantiert und/oder einer Schichten-/Oberflächen­ behandlung unterzogen werden.

Die mit und ohne magnetischem Längsfeldeinschluss extrahierbare ECR- Plasmafackel hat in der praktischen Anwendung weitreichende Konsequenzen.

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 15 bildet der Vakuumeinschluss der er­ findungsgemäßen Vorrichtung ein geschlossenes System/Kolben 61 und kann den Vakuumeinschluss 2 in Fig. 4 ersetzen. Der Vakuumeinschluss 61 besitzt wenigstens einen Targethalter 62, wenigstens einen Gaseinlass 65, wenigstens ein Laserfenster 66 und wenigstens eine Elektrode 63. Der Vakuumeinschluss 61 besteht aus mikrowellentransparentem Material. Die zur Erzeugung eines Ionen­ strahls 67 erforderlichen Vorrichtungen, insbesondere die Plasmaelektrode 7 und Absaugelektrode 18 sind, sind in der Prozessöffnung eingebaut.

Der Kolben 61 ist an der Absaugseite/Prozessseite mit einem zum Vakuuman­ schluss geeigneten Flansch 64 ausgestattet.

Die Ausführungsformen nach Fig. 15 in Verbindung mit Fig. 3 wird z. B. bei Prozessen mit toxischen und/oder radioaktiven Materialien und/oder Substanzen zum Einsatz gebracht.

Die vorliegende Erfindung bietet somit folgende Vorteile:

Durch die spezielle Art der Ankopplung eines Hohlleiters an das Confine­ ment/Cavity ist bereits bei relativ niedrigen Frequenzen von z. B. 2,45 GHz die Erzeugung hochgeladener Ionen möglich.

Eine Dotierung des Plasmas mit Solidelementen des Periodensystems mittels laserinduzierter Verdampfung von Material an geeigneter Stelle im Plasmaraum und eine Erzeugung eines entsprechenden Ionenstroms wird auf einfache Weise ermöglicht, wobei eine hochgenaue Dotierung sichergestellt werden kann.

Ein Ionenstrom bzw. eine Plasmafackel kann mit und ohne magnetischem Längs­ feldeinschluss in einer geeigneten Prozesskammer erzeugt werden.

Die Aufbereitung bzw. Erzeugung eines Mixplasmas zur Erzeugung eines pro­ zesskonformen Primärplasmas ist auf einfache Weise möglich.

Es wird die Erzeugung von Legierungen in der Plasmaphase der Materie ermög­ licht bzw. die Erzeugung von entsprechenden Schichten und/oder das Implantie­ ren dieser Legierungen, was bisher nicht oder nicht wirtschaftlich durchführbar ist. In der Folge sind hierdurch neue Erkenntnisse, insbesondere auf dem Gebiet der Supraleitung, der Solartechnik, Solarschutz, Optik, Laseroptik, Oberflächen- und Verschleißtechnik und Korrosionsschutz, zu erwarten.

Neue Horizonte eröffnen sich für Behandlungsmethoden von Tumoren, insbe­ sondere bei Hautkrebs, beispielsweise durch Ionen-Implantation in Oberflächen- Tumorgewebe/offengelegter Tumore.

Die ECR-Ionenquelle bietet nahezu ideale Voraussetzungen zu Ionisation von Radionukliden und kann daher hervorragend auf dem Gebiet der Radionuklid- Implantationstechnik eingesetzt werden, das derzeit in starker Entwicklung be­ griffen ist.

Mit der ECR-Ionenquelle kann die Aufbereitung eines prozessgerechten Plasmas (Mixplasmas) erfolgen. Die exakte Dotierung des Plasmas mit dem Radionuklid zum Zweck der Ionisation, Extraktion, Beschleunigung und Implantation ist möglich.

Des weiteren kann eine systemkonforme periodische Entsorgung des Vaku­ umeinschlusses ermöglicht werden. Hierzu kann ein Vakuumeinsatz verwendet werden, der leicht montierbar/demontierbar ist, wodurch nach dem Gebrauch bzw. nach einer Kontamination eine systemgerechte Entsorgung sichergestellt werden kann. Die unerwünschte aber unvermeidbare Kontamination durch radio­ aktive Substanzen kann mittels laserinduzierter Verdampfung des Radionuklids in den engen Grenzen des Unvermeidbaren gehalten werden.

Claims (8)

1. ECR-Ionenquelle mit einer Einheit (Confinement) für das magnetische und Vakuumeinschließen eines mittels Mikrowellenstrahlung erzeugten Plas­ mas,

• a) wobei die Einheit einen ersten, vorzugsweise aus Eisen bestehenden Flansch (4) und einen zweiten, vorzugsweise aus Aluminium beste­ henden Flansch (5) umfasst, zwischen welchen eine Cavity (1) vorge­ sehen ist,
• b) wobei die Flansche (4, 5) über Verbindungsteile (21) zu einer konstruk­ tiven Einheit verbunden sind,
• c) wobei an den Verbindungsteilen (21) Permanentmagnete (3) zur Erzeu­ gung eines magnetischen Querfeldes für den magnetischen Einschluss des Plasmas gehalten sind, und
  wobei die Cavity als Ersatzcavity ausgebildet ist, die die Segmente (50) aufweist, zwischen welchen die Permantentma­ gnete angeordnet sind, wobei die Permantentmagnete (3) dreiseitig mit einem für das Bilden einer Cavity geeigneten Material ummantelt sind und die Ummantelung in die Cavity-Gestaltung einbezogen ist.

2. ECR-Ionenquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (3) über Vorrichtungen (26) radial einstellbar ausgebil­ det sind.

3. ECR-Ionenquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Permanentmagnete (3) über im wesentlichen die gesamte axiale Länge zwischen den Flanschen (4, 5) erstrecken und in den Innenwandungen der Flanschen (4, 5) geführt sind.

4. ECR-Ionenquelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenseiten der Ummantelung der Permanentmagnete zusammen mit den Segmenten (50) der Ersatzcavity ein Sechseck bilden.

5. ECR-Ionenquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Längsfeld durch axial verschiebbare Permanentmagnete (52) erzeugt ist.

6. ECR-Ionenquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Mikrowellenankopplung ein Hohlleiter (14) rechtwinklig und zentral auf die Ersatzcavity trifft und in der Richtung quer zur Längsachse der Einheit bis auf einen Einkoppelschlitz verjüngt und galvanisch mit der Ersatzcavity verbunden ist.

7. ECR-Ionenquelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlleiter in der Richtung der Längsachse der Einheit sich konisch erwei­ ternd ausgebildet ist.

8. ECR-Ionenquelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlleiter (14) im Bereich der Ankopplung ein Keil (27) vorgesehen ist, welcher die eingekoppelte Strahlung in zwei schräg zur Längsachse der Einheit verlaufende Bündel aufteilt.