JP5634992B2 - イオンビーム照射装置及びイオンビーム発散抑制方法 - Google Patents
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Description
IB・・・イオンビーム
W・・・ターゲット
2・・・イオン源
6・・・コリメート磁石
61a、61b・・・コリメート磁石の磁極平面
7・・・補償磁石
71a、71b・・・補償磁石の磁極平面
K・・・磁場勾配領域
11・・・電子源
このように構成した本実施形態に係るイオンビーム照射装置100によれば、電子源をコリメート磁石6及び補償磁石7により形成される磁場勾配領域K内に配置し、且つ、イオンビームIBの通過領域外に配置するとともに、磁場勾配領域K内に電子が供給されるようにしているので、磁場勾配のミラー効果によって、供給された電子を磁場勾配領域K内に閉じ込めることができる。この結果、コリメート磁石6のイオンビーム下流側、及び補償磁石7のイオンビーム上流側及び下流側に電子雲を形成することができ、空間電荷効果によりイオンビームの発散を抑制することができる。また、電子源11を磁石6、7近傍に設けていることから、従来部品の配置が制約されていた磁石近傍のスペースを有効活用することによって、特別な磁極構造を不要とすることができる。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
Claims (6)
- イオンビームをターゲットに照射するイオンビーム照射装置であって、
正イオンからなるイオンビームを生成するイオン源と、
前記イオン源及び前記ターゲットの間に設けられ、前記イオン源から出たイオンビームをターゲットに照射するために偏向、収束又は発散させる1又は複数の磁石と、
電子を生成する1又は複数の電子源と、を備え、
前記電子源が、前記磁石のイオンビーム上流側及び/又は下流側に形成される磁場勾配領域内に配置され、且つ、前記イオンビームが通過する領域外に配置されるとともに、
前記電子源の電子射出方向が、前記磁場勾配領域に電子が供給されるように向けられて、前記電子源から射出された電子が、前記磁場勾配領域における前記イオンビームと交わる領域に供給されることを特徴とするイオンビーム照射装置。 - 前記磁石が、前記イオンビームを挟むように設けられた一対の平行な磁極平面を有するものであり、
前記電子源の電子射出方向が、前記磁極平面に対してその磁極平面に対向する磁極平面を向くように略垂直、又は前記磁石よりも外側に向けられている請求項1記載のイオンビーム照射装置。 - 前記磁石が、一対の平行な磁極平面により前記イオンビームを略平行化するコリメート磁石を有し、
前記電子源が、前記コリメート磁石により形成される磁場勾配領域内に設けられるものであって、
前記電子源が、前記コリメート磁石の磁極平面間に発生する磁束密度をB0とし、前記コリメート磁石外部に形成される磁場勾配領域での磁束密度をBとした場合に、0<B/B0<0.72の関係を満たす磁場勾配領域内に設けられている請求項1又は2記載のイオンビーム照射装置。 - 前記電子源が、0.12<B/B0<0.36の関係を満たす磁場勾配領域内に設けられている請求項3記載のイオンビーム照射装置。
- 前記磁石が、
一対の平行な磁極平面により前記イオンビームを略平行化するコリメート磁石と、
前記コリメート磁石の磁極平面に平行に配置された一対の平行な磁極平面により、前記コリメート磁石に入射するイオンビームの磁極平面に直交する方向の発散を補償する補償磁石と、を備え、
前記電子源が、前記補償磁石により形成される磁場勾配領域内に設けられるものであって、
前記電子源が、前記補償磁石を構成する一対の平行な磁極平面間に発生する磁束密度の最大値をB0とし、前記補償磁石外部に形成される磁場勾配領域での磁束密度をBとした場合に、0<B/B0<1の関係を満たす磁場勾配領域内に設けられている請求項1又は2記載のイオンビーム照射装置。 - イオンビームをターゲットに照射するイオンビーム照射装置における空間電荷効果によりイオンビームの発散を抑制するイオンビーム発散抑制方法であって、
前記イオンビーム照射装置が、正イオンからなるイオンビームを生成するイオン源と、前記イオン源及び前記ターゲットの間に設けられ、前記イオン源から出たイオンビームを前記ターゲットに照射するために偏向、収束又は発散させる1又は複数の磁石と、電子を生成する1又は複数の電子源と、を備え、
前記電子源を、前記磁石におけるイオンビームの上流側及び/又は下流側に形成される磁場勾配領域内に配置し、且つ、前記イオンビームが通過する領域外に配置して、前記電子源から出る電子を前記磁場勾配領域内に供給して、前記電子源から射出された電子を前記磁場勾配領域における前記イオンビームと交わる領域に供給することを特徴とするイオンビーム発散抑制方法。
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