JPH01296596A - プラズマｘ線発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラズマＸ線発生装置に係わり、特に超Ｌ　
Ｓ　Ｉ製造に用いられるＸ線リソグラフィーやＸ線顕微
鏡などに好適なＸ線発生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特願昭６１−１１４４４８号に記載のよ
うに、第２図の如き構成となっていた。すなわち、真空
容器４の中に設けた内導体１と外感体２の間にコンデン
サ５からスイッチ６通じて大電流を供給し、絶縁体３の
表面に沿面放電を発生させこれを初期プラズマとし、こ
のプラズマを進展させ、放電空間８に２ピンチ効果によ
り高温高密度のプラズマを発生させ、この高温高密度プ
ラズマからＸ線を発生させた。ここで、４′は気体の導
入孔、４”は気体の排出孔、２′は前記外導体２に設け
たＸ線取り出し開孔、７はＸ線取り出しのためのベリリ
ウム膜を示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、初期プラズマが絶縁体表面に均一に、
再現性良く生成するための配慮がされておらず、Ｘ線強
度の値がばらつくという問題があった。同時に、このよ
うなばらつきによって、Ｘ線強度の平均値も低く抑えら
れていた。

本発明の目的は、上記の問題点を解決し、強度が安定し
た高出力のプラズマＸ線発生装置を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記絶縁体表面または前記絶縁体内に、前記内
外導体と直流的には絶縁され、交流的には結合さ才して
いる導体を、付着あるいは埋め込んだ構造を用いること
によって前記従来の問題点を解決したものである。

〔作用〕

絶縁体内に埋め込まれた導体を、１−リガ導体と呼ぶこ
とにする。第１図ａにトリガ導体１１の配置を示した。

同図すには１へリガ導体１コの周辺の拡大説明図も示し
である。Ｉ・リガ尋体］］は、交流的には、外導体２と
容量ＣＩで、内導体］と容量Ｃ２で結合されている。内
外瀦体］、２間にパルス電圧が印加されると、電圧は、
Ｃ１とＣ２の容量の逆比で分圧されるが、図からもわか
るように、絶縁体３の誘＠率が高く、内厚体］と十分接
近しているとすれば、Ｃ２とＣｓに比べて十分大きい。

従って、印加電圧は大部分外導体２と１−リガ導体１１
の間の沿面部分にかかり、この部分には、容易に放電破
壊を生起する。放電破壊が生起した後には、トリガ感体
は外導体２に心通しておす、しかも前記放電破壊によっ
て得られた荷電粒子が種と成るので、残りの絶縁体表面
には、均一に、再現性良く沿面放電を生起せしめること
ができる。〔実施例〕 本発明の実施例を第１図および第３図乃至第５図に示す
。

第１図は、本発明の第１の実施例を示す。内外導体１及
び２と真空容器４は、Ｗ　−Ｃｕ合金等からなる円筒状
導体電極である。内外導体１，２の間には、高誘電率で
、しかも誘電損失が少なく、高耐圧特性を有する、アル
ミナ等のファインセラミックス等からなる円筒状絶縁体
３が配置されている。絶縁体３には、リング状、または
、直流的には、内外導体１，２の双ＪＪから絶縁された
扇状のトリガ電極１］が同軸状に埋め込まれている。

ところで、１〜リガ８体は交流的Ｆこは、内外導体に容
量を介して結合されている。トリガ電極１］の材質は、
ＬａＢｅ等の、低仕事関数の金属を用いるとよい。４は
、ステンレス等からなる真空容器であり、容器中には、
Ｎｅ等の、プラズマ源となる気体がＯｉ〜１．０Ｔｏｒ
ｒ程度入れられている。

７は、Ｂｅ箔等からなる軟Ｘ線のと取り出し窓である。

５は、大容量で高速のコンテンサ電源（１〜１００μド
）であり、］〜５０　ｋ、　Ｖ程度に充電される。６は
、エアギャップスイッチなとの大電流スイッチである。

スイッチ６が閉しられると、正極性のパルス電圧が内導
体１に加わる。このことによって、トリガ電極１１と、
外導体２の間の絶縁体表面で沿面放電が発生し、これが
予備電離の効果を発揮して、絶縁体３全体を包み込むよ
うな均一な沿面放電が発生し、内導体１と外導体２間に
大電流が流れる。

この大電流によって発生する磁気圧によってプラズマは
、均一性を保ったまま絶縁体３の表面から離れ、ディス
ク状のプラズマシートを形成し、さらに内導体１の先端
に達すると自己圧縮加熱され。

軟Ｘ線を発生する。自己圧縮加熱を正常に起こすには、
均一な沿面放電を発生させることが重要で、このために
、トリガ電極１１が有効に作用する。

第３図に、第２の実施例を示す。

この実施例は、トリガ感体の形状を円筒系にし、内厚体
との対抗面積を広くして、容量的な結合を増加させたも
のである。その他の部分は、第１図の実施例と同じであ
る。

第４図に、第３の実施例を示す。ここでは、コンデンサ
ハングの極性が逆になっており、また、同軸状絶縁体３
は、外導体２に接触した配置になっている。沿面放電開
始の時点で、電子源は１〜リガ湛体１１であるので、ト
リガ導体１１は、外心体との間の容量的結合が強くなる
ように配置されている。他の部分は、第１の実施例と同
じである。

第５図（ａ）に、第４の実施例を示す。この実施例では
、金属の薄い帯や、薄板等の導体片を適当な間隔で絶縁
体表面に付着させたものをＩ〜リガ導体１４としたもの
である。この時、絶縁体３の第１導体１の周囲での内径
と外径の差を十分小さくして、各導体片の内海体との容
量的結合が、十分取れるようにしである。同図（ｂ）に
は、同図（ａ）の破線部の拡大図を示した。拡大図で、
ＣＩ□＋　ｃ、２．　Ｃｐｓ、　　・・・・・等は、各
導体片と内導体の聞の容量である。Ｃｓ　１ｇ　Ｃ，ｉ
　Ｓ　２　＋　Ｃｓ　ｓ　、　　　等は、導体片間の容
量である。ただし、Ｃｓ１は、外導体に一番近い導体片
と、外心体との間の容量である。

ここでは、Ｃ工＋　＞　Ｃｓ　１．　ＣＩ　２　＞　Ｃ
Ｓ　２１　　　等となっている。この構成で、内外導体
間にパルス電圧か加わると、外導体２に最も近い導体片
と外導体の間の絶縁体３表面で沿面放電が生ずるととも
に、外導体２とこの導体片］４が速やかに同電位となり
、隣接した導体片との間に沿面放電が起こることになる
。この過程が次々に伝搬して行き、均一な沿面放電が発
生する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、均一な沿面放電を再現性良く発生でき
るのできるので、Ｘ線強度のばらつきの少ない（１，０
％以下に抑えられる）Ｘ線発生装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のＸ線発生装置の縦断面
図およびトリガ湛体部の拡大断面図、第２図は従来のプ
ラズマ軟Ｘ線発生装置の縦断面図、第３乃至第５図は、
本発明の他の実施例のＸ線発生装置の縦断面図である。 ■・内心体、２・・外導体、３　・絶縁体、４・・放電
容器、５・コンデンサ、６　放電スイッチ、７ベリリウ
ム窓、８・放電空間、１．　ｉ、　、　　１　／１．−
１〜リガ導体片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも正負二つの電極を持ち、前記電極の両方
   に接触して配置された絶縁体を持ち、前記電極間にパル
   ス電圧を印加する手段を具えたプラズマＸ線発生装置に
   おいて、前記絶縁体表面または前記絶縁体内に、前記内
   外導体と直流的には絶縁され、交流的には結合されてい
   る導体を、付着あるいは埋め込んだことを特徴とするプ
   ラズマＸ線発生装置。