JPS586257B2 - ion source device - Google Patents
ion source deviceInfo
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- JPS586257B2 JPS586257B2 JP55185903A JP18590380A JPS586257B2 JP S586257 B2 JPS586257 B2 JP S586257B2 JP 55185903 A JP55185903 A JP 55185903A JP 18590380 A JP18590380 A JP 18590380A JP S586257 B2 JPS586257 B2 JP S586257B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/022—Details
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、逆流電子ダンパを備えたイオン源装置の改良
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in an ion source device with a backflow electronic damper.
高エネルギ・イオン源においでは、静電的にイオンを引
出し加速する電極間で副次的に電子が生成されるが、こ
の電子は正イオンと電荷が逆のため逆流しつつ加速され
る。In a high-energy ion source, electrons are secondarily generated between electrodes that electrostatically extract and accelerate ions, but these electrons are accelerated while flowing backwards because their charge is opposite to that of positive ions.
この逆流電子のうち加速電極に衝突せずに通過し得た電
子は、加速電極に対向配置された逆流電子ダンパに衝突
せしめられ吸収される。Among these backflow electrons, the electrons that can pass through without colliding with the accelerating electrode are made to collide with and absorbed by a backflow electron damper placed opposite to the acceleration electrode.
ところで、上記逆流電子の運ぶエネルギは極めて大きく
、逆流電子ダンパに衝突して同ダンパに熱負荷を与える
。By the way, the energy carried by the backflow electrons is extremely large, and when they collide with the backflow electron damper, it imparts a thermal load to the damper.
このため、逆流電子ダンパの主材料としでは、熱伝導度
の良い銅等が用いられている。For this reason, copper or the like with good thermal conductivity is used as the main material of the backflow electronic damper.
しかしながら、この種の装置にあっては次のような問題
があった。However, this type of device has the following problems.
すなわち、固体に対して入射した電子は2次電子を生み
、その中には弾性的若しくは非弾性的に散乱された1次
電子をも含み、この反射1次電子のエネルギは入射電子
エネルギに比べエネルギ低下がほとんどない。In other words, electrons incident on a solid produce secondary electrons, some of which include primary electrons that are scattered elastically or inelastically, and the energy of these reflected primary electrons is smaller than the energy of the incident electrons. There is almost no energy loss.
このため、前記逆流電子ダンパに衝突した逆流電子によ
り同ダンパから高エネルギの反射1次電子が放出される
。Therefore, high-energy reflected primary electrons are emitted from the damper due to the backflow electrons colliding with the backflow electron damper.
そして,この反射1次電子はイオン加速用の加速電極に
再衝突し、エネルギの全部或いは一部を加速電極に負荷
せしめる。Then, the reflected primary electrons collide again with the accelerating electrode for accelerating ions, and load all or part of the energy onto the accelerating electrode.
したがって、加速電極の負荷熱が増大し、加速電極の寿
命が短くなる等の問題を招いた。Therefore, the load heat of the accelerating electrode increases, leading to problems such as shortening the life of the accelerating electrode.
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、電子衝突により逆流電子ダンパから放
出される反射1次電子に起因する加速電極の負荷熱を軽
減せしめることができ、加速電極の長寿命化をはかり得
るイオン源装置を提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to reduce the load heat on the accelerating electrode caused by reflected primary electrons emitted from the backflow electron damper due to electron collision. An object of the present invention is to provide an ion source device that can extend the life of an accelerating electrode.
すなわち、本発明は逆流電子ダンパの電子衝突面を反射
1次電子放出の少ない金属部材で形成して、前記目的を
達成せんとしたものである。That is, the present invention aims to achieve the above object by forming the electron collision surface of the backflow electron damper from a metal member that emits less reflected primary electrons.
ここで、反射電子利得は利得の最大値を与える1次電子
エネルギが高い程大きい。Here, the reflected electron gain increases as the primary electron energy that provides the maximum value of the gain increases.
したがって上記電子放出面に電子衝突電子放出利得の最
大値を与える1次電子エネルギが低い、一般に400〔
ev〕以下の金属部材で形成することによって、前記加
速電極の負荷熱を軽減せしめることができる。Therefore, the primary electron energy that gives the maximum value of electron collision electron emission gain on the electron emission surface is low, generally 400 [
ev] By forming the accelerating electrode using the following metal members, the heat load on the accelerating electrode can be reduced.
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.
図は本発明の一実施例の概略構成を示す断面模式図であ
る。The figure is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention.
図中1は、例えばステンレス鋼からなる有底円筒体で、
この有底円筒体1の開口端には円環状の絶縁物2を介し
て円筒体3が取着されている。In the figure, 1 is a cylinder with a bottom made of stainless steel, for example.
A cylindrical body 3 is attached to the open end of the bottomed cylindrical body 1 with an annular insulator 2 interposed therebetween.
有底円筒体1の内部には逆流電子ダンパ4が配設されて
いる。A backflow electronic damper 4 is disposed inside the bottomed cylindrical body 1.
このダンパ4は、例えばアルミニウムで形成されたもの
で、その上面に取着された冷却管5により冷却されるも
のとなっている。This damper 4 is made of aluminum, for example, and is cooled by a cooling pipe 5 attached to its upper surface.
一方、前記円筒体3の下端には円環状の絶縁物6を介し
て加速電極系7が取着されている。On the other hand, an accelerating electrode system 7 is attached to the lower end of the cylindrical body 3 via an annular insulator 6.
加速電極系7は3つの加速電極7a ,7b ,7cか
らなるもので、これらの加速電極7a , 7b ,
7cは前記ダンパ4側から上記順に配列され、かつ相互
に絶縁されている。The accelerating electrode system 7 consists of three accelerating electrodes 7a, 7b, 7c, and these accelerating electrodes 7a, 7b,
7c are arranged in the above order from the damper 4 side and are insulated from each other.
そして、加速電極7aには1 0 0 [KV)程度の
正の電圧が印加され、加速電極7bには−5 [KV,
)程度の負の電圧が印加されで、また加速電極7cは接
地されるものとなっている。A positive voltage of about 100 [KV] is applied to the accelerating electrode 7a, and a positive voltage of about -5 [KV,
) is applied, and the acceleration electrode 7c is grounded.
また、前記逆流電子ダンパ4と加速電極系7との間には
図示しないホローカソード等が配設されている。Furthermore, a hollow cathode (not shown) or the like is disposed between the backflow electron damper 4 and the accelerating electrode system 7.
そして、このカソード内に作動ガスを通流させると共に
、同カソードと前記円筒体3との間に放電を起動せしめ
てプラズマが生成されるものとなっている。Then, a working gas is passed through the cathode, and a discharge is started between the cathode and the cylindrical body 3 to generate plasma.
このような構成であれば、加速電極系7により逆流電子
ダンパ4と加速電極系7との間の空間に生成されたプラ
ズマから静電的に正イオン(図中■で示す)が引き出さ
れ加速されると共に、加速電極7a,7b,7c間で副
次的に電子(図中eで示す)が生成される。With this configuration, positive ions (indicated by ■ in the figure) are electrostatically extracted from the plasma generated in the space between the backflow electron damper 4 and the acceleration electrode system 7 and accelerated. At the same time, electrons (indicated by e in the figure) are generated secondarily between the accelerating electrodes 7a, 7b, and 7c.
この電子の一部は加速電極7aと衝突するが、加速電極
7aに衝突せずに通過した電子は正イオンの流れと反対
方向に逆流し逆流電子ダンパ4に衝突せしめられる。Some of these electrons collide with the accelerating electrode 7a, but the electrons that have passed without colliding with the accelerating electrode 7a flow backward in the direction opposite to the flow of positive ions and collide with the backflow electron damper 4.
ここで電子ダンパ4が前述した部材で構成されているこ
とから、上記逆流電子の衝突により同ダンパ4から放出
される反射一次電子は少ないものとなる。Here, since the electron damper 4 is constructed of the above-mentioned members, the number of reflected primary electrons emitted from the damper 4 due to the collision of the reverse flow electrons is small.
このため、上記反射1次電子に起因する加速電極系7の
熱負荷が軽減されることになる。Therefore, the thermal load on the accelerating electrode system 7 caused by the reflected primary electrons is reduced.
このように本装置では、逆流電子を吸収する逆流電子ダ
ンパ4をアルミニウム等の反射電子利得の小さな金属部
材で形成しているので、逆流電子の衝突により上記ダン
パ4から放出される反射1次電子を少なくすることがで
きる。In this way, in this device, the backflow electron damper 4 that absorbs backflow electrons is formed of a metal member such as aluminum that has a small reflected electron gain. can be reduced.
したがって、加速電極系7の熱負荷を軽減せしめること
ができ、加速電極系7の長寿命化をはかり得る等の効果
を奏する。Therefore, the thermal load on the accelerating electrode system 7 can be reduced, and the life of the accelerating electrode system 7 can be extended.
また、冷却管5を設けているので、逆流電子ダンパ4の
電子衝突による発熱を防止し得る等の利点もある。Further, since the cooling pipe 5 is provided, there are also advantages such as being able to prevent heat generation due to electron collision in the backflow electronic damper 4.
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
ない。Note that the present invention is not limited to the embodiments described above.
例えば、前記逆流電子ダンパを形成する金属部材はアル
ミニウムに限るものではなく、鉄、モリブデン、ニオビ
ウム、パラジウム、ルビジウム、チタン或いはジルコジ
ウム等を用いでもよい。For example, the metal member forming the backflow electron damper is not limited to aluminum, but may also be made of iron, molybdenum, niobium, palladium, rubidium, titanium, zircodium, or the like.
さらには,電子衝突電子放出利得の最大値を与える1次
エネルギが低い、一般に400(eV)以下の金属部材
であればよい。Furthermore, any metal member may be used as long as it has a low primary energy that provides the maximum electron collision electron emission gain, generally 400 (eV) or less.
また、逆流電子ダンパの表面(電子衝突面)のみを上記
金属部材で形成するようにしでもよい。Further, only the surface (electron collision surface) of the backflow electron damper may be formed of the metal member.
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することができる。In addition, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
図は本発明の一実施例の概略構成を示す断面模式図であ
る。
4・・・・・・逆流電子ダンパ、5・・・・・・冷却管
、6・・・・・絶縁物、7・・・・・・加速電極系、7
a ,7b ,7c・・・・・・加速電脹,The figure is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention. 4... Backflow electronic damper, 5... Cooling pipe, 6... Insulator, 7... Accelerating electrode system, 7
a, 7b, 7c...accelerated electric expansion,
Claims (1)
と、この加速電極近傍で副次的に生成され上記イオンの
引出方向に逆流する電子を吸収する逆流電子ダンパとを
具備したイオン源装置において、前記逆流電子ダンパの
全体或いは表面を電子衝突電子放出利得の最大値を与え
る一次電子エネルギが低い金属で形成してなることを特
徴とするイオン源装置。 2 前記逆流電子ダンパの全体或いは表面を、電子衝突
電子放出利得の最大値を与える一次電子エネルギが4
0 0 (eV)以下の金属で形成してなることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のイオン源装置。 3 前記逆流電子ダンパを形成する金属として、アルミ
ニウム、鉄、モリブデン、ニオビウム、パラジウム、ル
ビジウム、チタン或いはジルコニウムのいずれか1つを
用いたことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のイ
オン源装置。[Scope of Claims] 1. An ion device comprising an accelerating electrode that extracts and accelerates ions from a plasma, and a backflow electron damper that absorbs electrons that are secondarily generated in the vicinity of the accelerating electrode and flow backward in the direction in which the ions are extracted. An ion source device characterized in that the entire or surface of the backflow electron damper is made of a metal with low primary electron energy that provides a maximum value of electron collision electron emission gain. 2. The entire or surface of the backflow electron damper is
The ion source device according to claim 1, wherein the ion source device is formed of a metal having a voltage of 0.0 0 (eV) or less. 3. The ion source according to claim 2, wherein any one of aluminum, iron, molybdenum, niobium, palladium, rubidium, titanium, or zirconium is used as the metal forming the backflow electron damper. Device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55185903A JPS586257B2 (en) | 1980-12-26 | 1980-12-26 | ion source device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55185903A JPS586257B2 (en) | 1980-12-26 | 1980-12-26 | ion source device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57109238A JPS57109238A (en) | 1982-07-07 |
| JPS586257B2 true JPS586257B2 (en) | 1983-02-03 |
Family
ID=16178892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55185903A Expired JPS586257B2 (en) | 1980-12-26 | 1980-12-26 | ion source device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS586257B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6037587A (en) * | 1997-10-17 | 2000-03-14 | Hewlett-Packard Company | Chemical ionization source for mass spectrometry |
-
1980
- 1980-12-26 JP JP55185903A patent/JPS586257B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57109238A (en) | 1982-07-07 |
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