JPS5811009Y2 - イオン源装置 - Google Patents
イオン源装置Info
- Publication number
- JPS5811009Y2 JPS5811009Y2 JP1977061260U JP6126077U JPS5811009Y2 JP S5811009 Y2 JPS5811009 Y2 JP S5811009Y2 JP 1977061260 U JP1977061260 U JP 1977061260U JP 6126077 U JP6126077 U JP 6126077U JP S5811009 Y2 JPS5811009 Y2 JP S5811009Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filament
- ionized
- ion source
- source device
- substance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案はイオン注入装置などに用いられるイオン源装
置に関する。
置に関する。
高温形ホローカソードイオン源として知られているイオ
ン源装置は、イオン化物質を高温で加熱して気化させ、
その気化ガスに熱電子を衝突させてイオン化し、これを
外部に引出すようにしていることは周知である。
ン源装置は、イオン化物質を高温で加熱して気化させ、
その気化ガスに熱電子を衝突させてイオン化し、これを
外部に引出すようにしていることは周知である。
しかし従来装置は、イオン化物質の加熱のために、これ
を熱オーブン内に収納し、ヒータによって加熱するよう
にしていた。
を熱オーブン内に収納し、ヒータによって加熱するよう
にしていた。
このような構成によれば、ホー素、燐、ヒ素などのよう
なイオン化物質については、上記したような熱オーブン
によって気化させることができるが、モリブデ゛ンなど
のように前記したイオン化物質よりも融点、沸点が高く
、蒸気圧の低いイオン化物質については従来から使用さ
れている熱オーブンによって気化することが極めて困難
とされていた。
なイオン化物質については、上記したような熱オーブン
によって気化させることができるが、モリブデ゛ンなど
のように前記したイオン化物質よりも融点、沸点が高く
、蒸気圧の低いイオン化物質については従来から使用さ
れている熱オーブンによって気化することが極めて困難
とされていた。
すなわちこの種熱オーブンは、チッ化ボロンのような耐
熱絶縁材料で構成されているが、モリブデンのようなイ
オン化物質を気化蒸発させるためには1800℃以上の
温度で加熱することが必要であるにもかかわらず、この
程度まで温度上昇させると、熱オーブン自体が溶解した
り、或いは不純物を放出したりするなどの不都合が生じ
、事実上これらのイオン物質を気化蒸発させることはで
きながった。
熱絶縁材料で構成されているが、モリブデンのようなイ
オン化物質を気化蒸発させるためには1800℃以上の
温度で加熱することが必要であるにもかかわらず、この
程度まで温度上昇させると、熱オーブン自体が溶解した
り、或いは不純物を放出したりするなどの不都合が生じ
、事実上これらのイオン物質を気化蒸発させることはで
きながった。
又仮りに気化し得たとしてもこれが熱電子と衝突する個
所に到達するまでに室壁に耐着してしまうことが多く、
そのため室壁の温度を気化したときの温度以上にあげな
い限り電離する機会が少なくなってイオン化され難くな
る。
所に到達するまでに室壁に耐着してしまうことが多く、
そのため室壁の温度を気化したときの温度以上にあげな
い限り電離する機会が少なくなってイオン化され難くな
る。
そこで従来では、熱電子を発生させるのに用いるヒラメ
ントの発熱を利用してイオン化物質を加熱するべく、こ
のヒラメント線の外周にイオン化物質をコーティングし
て、ヒラメントがら熱電子を放射せしめるとともに、そ
の熱によってイオン化物質を直接加熱するようにしてい
る。
ントの発熱を利用してイオン化物質を加熱するべく、こ
のヒラメント線の外周にイオン化物質をコーティングし
て、ヒラメントがら熱電子を放射せしめるとともに、そ
の熱によってイオン化物質を直接加熱するようにしてい
る。
これによると、イオン化物質がヒラメントによって直接
加熱されるので極めて好都合であるが、反面ヒラメント
の全面にコーティングするので、ヒラメントからの電子
の放射効率が悪くなる欠点がある。
加熱されるので極めて好都合であるが、反面ヒラメント
の全面にコーティングするので、ヒラメントからの電子
の放射効率が悪くなる欠点がある。
この考案はヒラメントからの熱電子の放出効率を低下さ
せることなくイオン化効率をより高めることを目的とす
る。
せることなくイオン化効率をより高めることを目的とす
る。
この考案を図面に基いて説明すると、1はイオン引出口
1Aを有する引出キャップ、2はレヤーキャップ、3は
アノード電極、4,5は耐熱絶縁材料からなるリング、
6は組立枠、7はコイル状のヒラメント(たとえばタン
グステン製)で、これに電流を流すことによって発熱し
、熱電子を放射する。
1Aを有する引出キャップ、2はレヤーキャップ、3は
アノード電極、4,5は耐熱絶縁材料からなるリング、
6は組立枠、7はコイル状のヒラメント(たとえばタン
グステン製)で、これに電流を流すことによって発熱し
、熱電子を放射する。
これらの構成は従来装置と大差はないが、この考案では
イオン化物質8を細いワイヤ状とし、これをヒラメンド
アを構成するヒラメント線7Aの外周に巻きつけである
。
イオン化物質8を細いワイヤ状とし、これをヒラメンド
アを構成するヒラメント線7Aの外周に巻きつけである
。
以上の構成において、ヒラメンドアに電流を流すことに
よって発熱させると、これから熱電子が放射されるとと
もに、その熱によってヒラメント線7Aに巻きつけられ
ているイオン化物質8が直接加熱されるようになる。
よって発熱させると、これから熱電子が放射されるとと
もに、その熱によってヒラメント線7Aに巻きつけられ
ているイオン化物質8が直接加熱されるようになる。
通常ヒラメンドアの発熱温度は1800〜2000℃以
上になり得るので、イオン化物質、特にモリブデンのよ
うなイオン化物質でも容易に気化され蒸発されるように
なる。
上になり得るので、イオン化物質、特にモリブデンのよ
うなイオン化物質でも容易に気化され蒸発されるように
なる。
アノード電極3とレヤーキャップ2との間に電圧(普通
DC200〜300■程度)をかけるとともに、両者間
に放電用ガス(たとえばアルゴン、水素等)を供給する
と、アノード電極3とレヤーキャップ2との間で安定し
た放電が起りプラズマが生成される。
DC200〜300■程度)をかけるとともに、両者間
に放電用ガス(たとえばアルゴン、水素等)を供給する
と、アノード電極3とレヤーキャップ2との間で安定し
た放電が起りプラズマが生成される。
上記のようにして加熱されたことによってイオン化物質
が蒸発し気体となってアノード電極3とレヤーキャップ
2との間に引かれてくると、これがさきのヒラメンドア
の発熱によってこれからとび出てきた熱電子にたたかれ
て電離しイオンとなる。
が蒸発し気体となってアノード電極3とレヤーキャップ
2との間に引かれてくると、これがさきのヒラメンドア
の発熱によってこれからとび出てきた熱電子にたたかれ
て電離しイオンとなる。
この場合、この考案ではヒラメント線7Aの全面に従来
のようにイオン化物質をコーティングすることなく、こ
れに代えてイオン化物質を細いワイヤ状とし、これをヒ
ラメント線7Aに巻きつけているので、イオン化物質の
隣り合う巻回ターンの間を通ってヒラメントからの熱電
子が放射されるようになる。
のようにイオン化物質をコーティングすることなく、こ
れに代えてイオン化物質を細いワイヤ状とし、これをヒ
ラメント線7Aに巻きつけているので、イオン化物質の
隣り合う巻回ターンの間を通ってヒラメントからの熱電
子が放射されるようになる。
すなわちイオン化物質をコーティングした場合のように
ヒラメントからの熱電子の放出はあまりさまたげられる
ことがなく、シたがって熱電子の放射効率が高められる
ようになる。
ヒラメントからの熱電子の放出はあまりさまたげられる
ことがなく、シたがって熱電子の放射効率が高められる
ようになる。
引出キャップ1の外側に設置された引出電極(図示しな
い。
い。
)とハウジングとの間に引出用の直流電圧(通常5〜3
0KV程度)が印加されているので、上記のようにして
生成されたイオンはヒラメンI・7内を通ってイオン引
出口1Aから外部に引出される。
0KV程度)が印加されているので、上記のようにして
生成されたイオンはヒラメンI・7内を通ってイオン引
出口1Aから外部に引出される。
この過程でイオンはヒラメン1へ7に巻きつけられてい
るイオン化物質8に衝突することもあるが、イオン化物
質8は高温に加熱されているのでこれに付着し捕そくさ
れるようなことはない。
るイオン化物質8に衝突することもあるが、イオン化物
質8は高温に加熱されているのでこれに付着し捕そくさ
れるようなことはない。
むしろイオンがイオン化物質8に衝突することによって
、スパッタリング効果により、イオン化物質から直接イ
オンがとび出すようになって都合がよい。
、スパッタリング効果により、イオン化物質から直接イ
オンがとび出すようになって都合がよい。
これらのイオンはさきに生成されたイオンとともに外部
に引出されていくことはもちろんで゛あり、したがって
これによりイオン化効率が高められることになる。
に引出されていくことはもちろんで゛あり、したがって
これによりイオン化効率が高められることになる。
なお、アノード電極3とレヤーキャップ2との間を高温
に保ち放電の安定化をはかるようにすることは望ましい
ことであり、そのために別に加熱装置を設置するか、或
いは従来装置のようにアノード電極3の後方に熱オーブ
ン10を設置するとよい。
に保ち放電の安定化をはかるようにすることは望ましい
ことであり、そのために別に加熱装置を設置するか、或
いは従来装置のようにアノード電極3の後方に熱オーブ
ン10を設置するとよい。
11はそのヒータを示す。以上詳述したように、この考
案によれば極めて簡単にしかも高温度をもってイオン化
物質を気化蒸発させ得る程度に加熱することができ、特
に従来装置では困難視されていたモリブチ゛ン、ニオブ
、バナジウムなどのような高融点、高沸点、低蒸気圧の
イオン化物質をも簡単に気化蒸発させ得る程度に加熱す
ることができ、更に熱電子の放出効率を低下させること
なく、またそのうえスパッタリング効果により、イオン
化効率も従来装置に比較して更に高めることができる効
果がある。
案によれば極めて簡単にしかも高温度をもってイオン化
物質を気化蒸発させ得る程度に加熱することができ、特
に従来装置では困難視されていたモリブチ゛ン、ニオブ
、バナジウムなどのような高融点、高沸点、低蒸気圧の
イオン化物質をも簡単に気化蒸発させ得る程度に加熱す
ることができ、更に熱電子の放出効率を低下させること
なく、またそのうえスパッタリング効果により、イオン
化効率も従来装置に比較して更に高めることができる効
果がある。
第1図はこの考案の実施例を示す断面図、第2図はヒラ
メント線の拡大断面図である。 1・・・・・・引出キャップ、2・・・・・・レヤーキ
ャップ、3・・・・・・アノード電極、7・・・・・・
ヒラメント、7A・・・・・・ヒラメント線、8・・・
・・・ワイヤ状のイオン化物質。
メント線の拡大断面図である。 1・・・・・・引出キャップ、2・・・・・・レヤーキ
ャップ、3・・・・・・アノード電極、7・・・・・・
ヒラメント、7A・・・・・・ヒラメント線、8・・・
・・・ワイヤ状のイオン化物質。
Claims (1)
- イオン化物質を気化蒸発させて、これにヒラメントの発
熱によって発生した熱電子を衝突させてイオン化するイ
オン源装置において、前記イオン化物質をワイヤ状とし
、これを前記ヒラメントのヒラメント線の外周に巻きつ
けてなるイオン源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1977061260U JPS5811009Y2 (ja) | 1977-05-12 | 1977-05-12 | イオン源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1977061260U JPS5811009Y2 (ja) | 1977-05-12 | 1977-05-12 | イオン源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS53154998U JPS53154998U (ja) | 1978-12-05 |
JPS5811009Y2 true JPS5811009Y2 (ja) | 1983-03-01 |
Family
ID=28962442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1977061260U Expired JPS5811009Y2 (ja) | 1977-05-12 | 1977-05-12 | イオン源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5811009Y2 (ja) |
-
1977
- 1977-05-12 JP JP1977061260U patent/JPS5811009Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS53154998U (ja) | 1978-12-05 |
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