Источник ионов

Источник ионов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

5 <

> . ". " ес кк .;

l л (») <61 709

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВеОРСКОМУ СВИДБТИЛЬСУВУ (61) Дополнительное к акт. свнд-ву— (22) Заявлено 19.07.73 (Я)1946120/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.07.76.Бюллетень № 27 (46) Дата опубликования описания 13.09.76 (51) М. Кл.

Н 01 J 3/04

Государственный ноннтет

Ceeera Инннстроа СССР оо делам нзооретеннй н открытнй (53) УДК 621.387, .424 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.А. Никитинский и А.С. Захаров (71) Заявитель Рубежанскиф филиал Ворошиловградского машиностроительного института (54) ИСТОЧНИК ИОНОВ

1 е

Изобретение относится к устройствам для получения интенсивных пучков ионов, кото рые могут быть использованы для различных технологических операций в высоком ваку уме (нанесение пленок, легирование, пасси вирование, размерная обработка и т.д.) и в ускорительной технике. Для получения интен;сивных пучков ионов обычно используют ду;говой разряд, контрагированный о-;верстием

:в промежуточном электроде, j3àîéãÌ ьлект- у ростатический слой, образующийся с катсд ной сторонь. служения разряда, приводит к

1возникновению ppoTHBolþêýæíî направления:х

1потоков электронов и ионов.

Ф

Известны источники ионов, работающие

:на основе разряда, контрагированного в скре.— щенных полях,- и содержащие термокатод, со* I

;осные анод, промежуточный, эмиссионный и ,ускор®ощий электроды, магнитную систем с магнитопроводом броневого типа. 2О

Недостатком их является то, что вь::,; клый в сторону катода дв::йнор электроста -к-., ческий слой> прин gé é K расфок)-сированию ионов, и малое напри кение на двойном слое

I не позволяют существенно увеличивать ф- Ф фективность извлечения ионов в этих источ никах.

Для повышения эффективности извлечения ионов промежуточный электрод вь п "нен в ! виде соосных ярме с отверстием, представ-! ляющего собой один из полюсов магнитной системы, и цилиндрического стержня, явля, ющегося вторым полюсом маги;:твой систе! мы и введенного в отверст.:;:е на гл„Лину,,р:,вную ширине ще.,",н между ярмом и стерж1 нем, а анод выполнен в виде кольца v уста новлен внутри магнитопровода против 1пелн

;между полюсамл магнитной системы, На чертеже изображен предложенный ис точник ионов.

Разрядная камера источника содержит термокатод 1 в виде кольца нз вольфрамо;вой проволоки, феррсмагнитный промежуточ ный электрод в форме полюсов магнитной

l.» ,системы, состоящий из ярма 2, стержня 3 ! с контрагируюшей щелью между ними, и анод !

4 из н.1 тагил кого металла, Катушка 5 создает в контрагпруюшей щели радиальное

t маги-тное поле, Ис-точник содержит также изоляторы 6 и диск 7 из немагнитного ма461709 териала, эмиссионный 8 и ускоряющий 8 электроды. Рабочий гаэ е камеру напускаетс-: через отверстие в стержне 3. С катодпой стороны контрагнруюшей шелк соосно с ней крепится эмиссионный электрод 8 который имеет потенциал одного из выводов катода. Через отверстие в электроде 8 с помощью ускоряюшегс электрода 8 произво- дится извлечение ионов, Промежуточный электрод подключается к аноду через ограничительное сопротивление.

При подаче напряжения накала на термокатод 1 н напряжения разряда между термо-: катодом 1 и анодом 4 на промежуточный электрод зажигается вспомогательный разряд, который вследствие ограничения тока в цепи промежуточного электрода перебрасывается через контрагируюшую ще .ь в атом электроде на анод 4. После зажигания конт- рагированпого. разряда с катодной стороны щели возникает двойной электростатический слой в форме незаконченно о тороида. Погру-I жение стержня 3 в ярмо 2 на оптимальную глубнну, равную примерно ширине шели, позволяет использовать ту часть поверхности тороида, которая обеспечивает максимальный выход ионов, ускоренных s двойном ntoe, через отверстие в эмиссионном электроде. При включении катушки 5 в контрагнруюшей щели появляется перпендикулярное электрическому полю разряда радиальное магнитное поле, которое в десятки раз увеличивает нап-, ряжение на двойномслое н длийу пути электронов, в контрагируюшей щели, что способствует интенсивной ионизация газа в неносредствен йсМГблизостн от выходного отверстия в эмио- „ сионном электроде 8, росту направпенной1 скорости ионов и на порядок увеличивает ток ионов, проникаюших из разрядной камеры в вакуум. Ускорение ионов в вакууме мо-; жет производиться либо непосредственно за отверстием, что позволяет поаучать трубив- тый пучок ионов, либо при отборе ионов с; разридиой камеры в расащренне емиссио -: ного электрода, «ак показано ;иа фиг. 1, когда формируется сплощиой пучок.

36 ч ормула изобретении

Источник ионов, работающий иа основе разряда, коитрагированного в скрещеииьа: полях, содержащий термокатод, соосные анод, 26 промежуточный, эмиссионный и ускоряющий электроды, магнитную систему с магнитопроводом броневого тилю, о т л и ч а юш и и с я тем, что с пелью аэвышении эффективности извлечения иолов, вромежу,точный электрод выполнен в виде ссосннк

fa ярма с отверстием, представляющего собой, один из ползооов магнитной системы, и паполюсом магнитной системы и введенного В отверстие на глубину, равную ихирине щели

N между ярмом и стержнем, а анод выполнен в аиде кольиа и установлен внутри магнитс провода против щели между полюсами мщ

- - -ниткой системы.

Составитель B. ям Редактор T. Шагова Техред Й. Ковач "-орректор t 8 Poaaet! ÇàêàçI4002/347 Тираж 963 йодписков

HHHHIIH Государствеиного комитета Совета p по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи изб., д. 4/5

Фвлгаа ППй Патент, r. Ужгород, уп. Проектваа, .4