JPH11144948A - バケット型イオン源用の磁石ケース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数個の永久磁石を互いに極性が揃う方向に
並べて収納する際に、互いに反発する永久磁石が磁石ケ
ースから飛び出すことを防止する。 【解決手段】 この磁石ケース２０は四角筒状をしてお
り、当該四角筒を形成する四側面２１〜２４および二端
面２５〜２６の内の一端面２５を開口面にし、この開口
面２５の一辺に沿って、内向きに折り曲げた折り曲げ片
３２を設けている。更に、この折り曲げ片３２に対向す
る側面２１の当該折り曲げ片３２側の端部に、開口面に
した端面２５につながる開口部２８を形成し、この開口
部２８および開口面にした端面２５によって永久磁石６
の挿入口３０を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマ閉じ込
めにカスプ磁場を用いるバケット型イオン源に、当該カ
スプ磁場を形成する永久磁石を取り付けるために用いら
れるものであって、複数個の角柱状の永久磁石を互いに
極性が揃う方向に並べて収納する磁石ケースに関し、よ
り具体的には、収納の際に、互いに反発する永久磁石が
磁石ケースから飛び出すことを防止する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、バケット型イオン源の一例を示
す断面図である。この種のバケット型イオン源は、例え
ば特開平９−１２９１５０号公報に開示されている。

【０００３】このバケット型イオン源は、プラズマ２を
生成するプラズマ生成容器４を備えており、その外壁部
に、即ち側壁の外周部および上蓋の上部に、プラズマ生
成容器４内にカスプ磁場を形成する複数の永久磁石６が
取り付けられている。このカスプ磁場によって、プラズ
マ２を構成する電子およびイオンの閉じ込め時間を増大
させて、プラズマ２の生成効率を高めることができる。
そしてこのプラズマ２から、例えば複数枚の多孔電極か
ら成る引出し電極系８によって電界の作用で、イオンビ
ーム１０を引き出すことができる。なお、プラズマ２の
励起手段は、特定のものに限定されるものではなく、例
えば、アーク放電、高周波放電、マイクロ波放電等があ
る。

【０００４】このようなバケット型イオン源は、例え
ば、イオンドーピング装置（非質量分離型のイオン注入
装置）やその他のイオン注入装置等に用いられる。

【０００５】上記永久磁石６は、実際は、図４に示すよ
うな磁石ケース１２に複数個収納してイオン源に取り付
ける。

【０００６】この磁石ケース１２は、非磁性材製であ
り、四角筒状をしていてその一側面１４が開口面（即ち
開口した面）であり、この開口面１４から、複数個（図
示例では３個）の角柱状の永久磁石６を、互いに極性が
揃う方向に並べて（即ち複数個の永久磁石６が集まって
一つの大きな永久磁石を形成するように並べて。以下同
じ）、矢印Ａに示すように磁石ケース１２内に収納す
る。

【０００７】このように磁石ケース１２に収納した永久
磁石６は、例えば図５に示すように、開口面１４をプラ
ズマ生成容器４側にして、プラズマ生成容器４の外壁部
に例えば固定具１６によって取り付ける。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】複数個の永久磁石６を
上記のように互いに極性が揃う方向に並べて磁石ケース
１２に収納する場合、各永久磁石６は互いに反発する。

【０００９】ところが、従来の磁石ケース１２は一側面
１４が単に開口しているだけであるので、そこから互い
に反発する永久磁石６を磁石ケース１２内に入れても、
そのままでは永久磁石６が磁石ケース１２から反発力に
よって飛び出してしまう。

【００１０】それを防止するために従来は、作業者が、
永久磁石６を磁石ケース１２に入れた後に永久磁石６が
飛び出さないように永久磁石６を手で押さえながらバケ
ット型イオン源（具体的には図５に示したようにそのプ
ラズマ生成容器４）に取り付ける作業を行っていたけれ
ども、油断するとすぐに永久磁石６が飛び出してしまう
ため、作業がしずらく、取り付けの作業性が悪い。

【００１１】また、誤って永久磁石６が磁石ケース１２
から飛び出すと、それがプラズマ生成容器４等の他の部
材に衝突して当該永久磁石６が破損する場合もある。

【００１２】そこでこの発明は、複数個の永久磁石を互
いに極性が揃う方向に並べて収納する際に、互いに反発
する永久磁石が磁石ケースから飛び出すのを防止するこ
とができる磁石ケースを提供することを主たる目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の磁石ケース
は、四角筒状をしていて当該四角筒を形成する四側面お
よび二端面の内の一端面を開口面にし、この開口面の一
辺に沿って、内向きに折り曲げた折り曲げ片を設け、か
つこの折り曲げ片に対向する側面の当該折り曲げ片側の
端部に、開口面にした前記端面につながる開口部を形成
し、この開口部および開口面にした前記端面によって前
記永久磁石の挿入口を形成していることを特徴としてい
る。

【００１４】上記構成によれば、挿入口から磁石ケース
内に挿入した永久磁石は、互いに反発力が作用しても、
挿入口の下部にある折り曲げ片に引っ掛かるので、挿入
口からは飛び出さない。また、磁石ケースは、端部に開
口部を形成した側面を含めた四側面および開口面として
いない一端面の合計五面が閉じられた構造であるので、
挿入口以外からも永久磁石が飛び出すことはない。従っ
て、互いに反発する永久磁石が磁石ケースから飛び出す
ことを、従来例のように永久磁石を手で押さえていなく
ても防止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、この発明に係る磁石ケー
スの一例を永久磁石と共に示す斜視図である。この磁石
ケース２０は、複数個（図示例では３個。但しそれに限
らない）の前述したような角柱状の永久磁石６を互いに
極性が揃う方向に並べて収納するものであって、複数個
並べた永久磁石６に対応する四角筒状をしており、かつ
例えば非磁性ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３１６）等の
非磁性材から成る。

【００１６】そして、上記四角筒を形成する四側面２１
〜２４および二端面２５〜２６の内の一端面２５を開口
面（即ち開口した面）にして、この開口面２５の一辺に
沿って、内向きに折り曲げた（折り返した）折り曲げ片
３２を設けている。

【００１７】更に、この折り曲げ片３２に対向する側面
２１の当該折り曲げ片３２側の端部に、開口面にした端
面２５につながる開口部２８を形成し、この開口部２８
および開口面にした端面２５によって永久磁石６の挿入
口３０を形成している。

【００１８】上記開口部２８の長さＬ₁ は、当該開口部
２８の下に位置する（即ち最後に挿入する）永久磁石６
が当該開口部２８から飛び出すのを確実に防止するため
に、最後に挿入する永久磁石６の長さＬ₂ よりも小さい
（即ちＬ₁ ＜Ｌ₂ ）にしておくのが好ましいが、あまり
小さくすると挿入口３０が小さくなって永久磁石６の挿
入がしずらくなるので、両者の兼ね合い（即ち永久磁石
６の飛び出し防止と出し入れの容易さ）を保つために、
０．３Ｌ₂ ≦Ｌ₁ ≦０．７Ｌ₂ 程度にするのが好まし
く、その内でもＬ₁ ≒０．５Ｌ₂ 程度がより好ましい。

【００１９】なお、この実施例では、側面２１を折り曲
げ加工によって蓋のように形成していて、この折り曲げ
加工を容易にするために、当該側面２１とそれに交わる
側面２４との間に隙間３４を設けているが、これは単に
加工上から来るものであって、例えば図２に示す実施例
のように、上記側面２１と側面２４とを、隙間を設けず
に当接させたり一体的に連続させたりしても良い。

【００２０】この磁石ケース２０へは、複数個の永久磁
石６を、図１中に矢印Ｂで示すように、挿入口３０か
ら、その下部の折り曲げ片３２を越えるように少し斜め
にして、即ち前方を少し下にして挿入する。その場合、
開口面とした端面２５だけだと折り曲げ片３２が邪魔に
なって永久磁石６を挿入するのが難しいけれども、その
上部に開口部２８を設けていてここに永久磁石６を折り
曲げ片３２ぶんだけ逃がすことができるので、折り曲げ
片３２を避けて永久磁石６を容易に磁石ケース２０内に
挿入することができる。また、開口部２８を設けている
ので、この開口部２８を使用することによって、挿入し
た永久磁石６を磁石ケース２０から取り出すことも容易
である。

【００２１】このようにして挿入口３０から磁石ケース
２０内に挿入した永久磁石６は、互いに反発力が作用し
ても、挿入口３０の下部にある折り曲げ片３２に引っ掛
かるので、挿入口３０からは飛び出さない。また、磁石
ケース２０は、端部に開口部２８を形成した側面２１を
含めた四側面２１〜２４および開口面としていない一端
面２６の合計五面が閉じられた構造であるので、挿入口
３０以外からも永久磁石６が飛び出すことはない。従っ
て、互いに反発する永久磁石６が磁石ケース２０から飛
び出すことを、従来例のように永久磁石６を手で押さえ
ていなくても防止することができる。

【００２２】その結果、この磁石ケース２０に収納した
永久磁石６をバケット型イオン源に、例えば図３に示し
たようなバケット型イオン源に取り付ける作業が容易に
なり、取り付けの作業性が向上する。なお、この場合の
取り付けは、図５に示した従来例の場合と同様、例えば
側面２１をイオン源（具体的にはそのプラズマ生成容器
４）側にして行えば良い。また、この磁石ケース２０に
よれば、誤って永久磁石６が磁石ケース２０から飛び出
す恐れもないので、永久磁石６の破損を防ぐこともでき
る。

【００２３】なお、上記折り曲げ片３２は、その折り曲
げ方向に、即ち図２中に示す矢印Ｃ方向に、弾性を有す
るものとしても良く、そのようにすれば、永久磁石６の
挿入時に当該折り曲げ片３２が撓むので、永久磁石６の
挿入がより容易になる。従ってこの場合は、開口部２８
の長さＬ₁ をより短くしても良い。

【００２４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、挿入口
から磁石ケース内に挿入した永久磁石は、互いに反発力
が作用しても、挿入口の下部にある折り曲げ片に引っ掛
かるので、挿入口からは飛び出さない。また、磁石ケー
スは、端部に開口部を形成した側面を含めた四側面およ
び開口面としていない一端面の合計五面が閉じられた構
造であるので、挿入口以外からも永久磁石が飛び出すこ
とはない。従って、互いに反発する永久磁石が磁石ケー
スから飛び出すことを、従来例のように永久磁石を手で
押さえていなくても防止することができる。その結果、
この磁石ケースに収納した永久磁石をバケット型イオン
源に取り付ける作業が容易になり、取り付けの作業性が
向上する。また、誤って永久磁石が磁石ケースから飛び
出す恐れもないので、永久磁石の破損を防ぐこともでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る磁石ケースの一例を永久磁石と
共に示す斜視図である。

【図２】この発明に係る磁石ケースの他の例を示す斜視
図である。

【図３】バケット型イオン源の一例を示す断面図であ
る。

【図４】従来の磁石ケースの一例を永久磁石と共に示す
斜視図である。

【図５】磁石ケースに収納した永久磁石をバケット型イ
オン源を構成するプラズマ生成容器の外壁に取り付ける
例を示す断面図である。

【符号の説明】

６ 永久磁石 ２０ 磁石ケース ２１〜２４ 側面 ２５ 端面（開口面） ２６ 端面 ２８ 開口部 ３０ 挿入口 ３２ 折り曲げ片

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマ閉じ込めにカスプ磁場を用いる
   バケット型イオン源に、当該カスプ磁場を形成する永久
   磁石を取り付けるために用いられるものであって、複数
   個の角柱状の永久磁石を互いに極性が揃う方向に並べて
   収納する四角筒状かつ非磁性材製の磁石ケースにおい
   て、前記四角筒を形成する四側面および二端面の内の一
   端面を開口面にし、この開口面の一辺に沿って、内向き
   に折り曲げた折り曲げ片を設け、かつこの折り曲げ片に
   対向する側面の当該折り曲げ片側の端部に、開口面にし
   た前記端面につながる開口部を形成し、この開口部およ
   び開口面にした前記端面によって前記永久磁石の挿入口
   を形成していることを特徴とするバケット型イオン源用
   の磁石ケース。