JPH0342620Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0342620Y2 JPH0342620Y2 JP1985158082U JP15808285U JPH0342620Y2 JP H0342620 Y2 JPH0342620 Y2 JP H0342620Y2 JP 1985158082 U JP1985158082 U JP 1985158082U JP 15808285 U JP15808285 U JP 15808285U JP H0342620 Y2 JPH0342620 Y2 JP H0342620Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic pole
- magnetic
- shunt
- magnetic field
- ion beam
- 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 Tubes For Measurement (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、イオンビームに均一の磁場強度を与
えるための質量分析装置の磁極シヤントに関する
ものである。
えるための質量分析装置の磁極シヤントに関する
ものである。
第３図は磁場型質量分析装置の磁極の平面図、
第４図は第３図に示す磁場型質量分析装置の磁極
のＡ−Ａ断面図、第５図は従来の磁極に用いられ
るシヤントの構成例を示す図、第６図は第５図に
示すシヤントの等価回路を示す図である。図中、
１１，２１と２２は磁極本体、１２と２３は分析
管、１３は入口シヤント、１４はイオンビーム、
１５と２８はホール素子、１６と２９は取付支
柱、１７は出口シヤント、２４ないし２７は磁極
片を示す。
第４図は第３図に示す磁場型質量分析装置の磁極
のＡ−Ａ断面図、第５図は従来の磁極に用いられ
るシヤントの構成例を示す図、第６図は第５図に
示すシヤントの等価回路を示す図である。図中、
１１，２１と２２は磁極本体、１２と２３は分析
管、１３は入口シヤント、１４はイオンビーム、
１５と２８はホール素子、１６と２９は取付支
柱、１７は出口シヤント、２４ないし２７は磁極
片を示す。
磁場型質量分析装置の磁極本体は上側と下側と
に分割されて対をなし、その間隙には第３図に示
すようにイオンビーム１４が通過する分析管１２
及び磁場強度を検出し制御するためのホール素子
１５が納められている。この磁極本体１１の上側
と下側との間隙は、イオンビームの進行方向と共
にそれに直角な方向においても均一な磁界である
ことが必要であり、この均一性が損なわれると磁
場強度を制御する上で支障を来すことになる。そ
こでこの磁極本体１１の入口と出口には、端縁場
における磁場強度の広がりを抑えるために入口シ
ヤント１３、出口シヤント１７が設けられてい
る。出口シヤントの１７部のＡ−Ａ断面図を示し
たのが第４図であり、この図から明らかなように
上側の磁極本体１１と下側の磁極本体１１′との
間に分析管１２が通つており、シヤントは、この
分析管１２の保守上の必要性等から一体構造とす
るのが困難なため、通常は数個に分割され構成さ
れている。
に分割されて対をなし、その間隙には第３図に示
すようにイオンビーム１４が通過する分析管１２
及び磁場強度を検出し制御するためのホール素子
１５が納められている。この磁極本体１１の上側
と下側との間隙は、イオンビームの進行方向と共
にそれに直角な方向においても均一な磁界である
ことが必要であり、この均一性が損なわれると磁
場強度を制御する上で支障を来すことになる。そ
こでこの磁極本体１１の入口と出口には、端縁場
における磁場強度の広がりを抑えるために入口シ
ヤント１３、出口シヤント１７が設けられてい
る。出口シヤントの１７部のＡ−Ａ断面図を示し
たのが第４図であり、この図から明らかなように
上側の磁極本体１１と下側の磁極本体１１′との
間に分析管１２が通つており、シヤントは、この
分析管１２の保守上の必要性等から一体構造とす
るのが困難なため、通常は数個に分割され構成さ
れている。
すなわち、シヤントは、分析管の上下左右の四
方を取り巻き、磁気的には閉じた回路で構成され
ている必要がある。また、分析管は、内部を洗浄
するのに取り外すことがあるため、シヤントの閉
じた一部分が解放でき、そこから分析管が取り出
せる構造になつていることが必要である。そのた
め、従来の磁場型質量分析装置の磁極におけるシ
ヤントは、第５図に示すように上下左右の４個の
磁極片２４ないし２７に分割して構成され、非磁
性体の取付支柱２９により磁極本体２１，２２側
に支えられている。従つて４個所の接触面を有し
ている。なお、ホール素子２８は、磁極本体２
１、２２の間隙中でイオンビームの通過する点と
同位置上になることが理想的であるが、真空を保
つ分析管２３に当たらない範囲内に納める必要が
ある。
方を取り巻き、磁気的には閉じた回路で構成され
ている必要がある。また、分析管は、内部を洗浄
するのに取り外すことがあるため、シヤントの閉
じた一部分が解放でき、そこから分析管が取り出
せる構造になつていることが必要である。そのた
め、従来の磁場型質量分析装置の磁極におけるシ
ヤントは、第５図に示すように上下左右の４個の
磁極片２４ないし２７に分割して構成され、非磁
性体の取付支柱２９により磁極本体２１，２２側
に支えられている。従つて４個所の接触面を有し
ている。なお、ホール素子２８は、磁極本体２
１、２２の間隙中でイオンビームの通過する点と
同位置上になることが理想的であるが、真空を保
つ分析管２３に当たらない範囲内に納める必要が
ある。
しかしながら、第５図に示す従来のシヤントで
は、４個所の接触面が全て完全に接触するように
構成部品を加工し組み立てることは高精度の加工
が必要となり技術的に非常に難しく、接触面のい
ずれかに不完全な接触或いは空隙３１が生じる場
合が通常である。その結果、右側のシヤントを通
る磁路の磁気抵抗と左側のシヤントを通る磁路の
磁気抵抗とが異なることとなる。このような場合
の等価回路を示したのが第６図である。磁気回路
のオームの法則によれば、磁束をΦ（Wb）、磁気
抵抗をＲ（AT／Wb）とすると、磁束を回路に通
す起磁力Ｆ（AT）は、 Ｆ＝ΦR となるから、磁極本体では、磁気抵抗の大きい方
は磁束が少なくなり、磁気抵抗の小さい方は磁束
が多くなる。従つて、第５図に示すように上側の
磁極片２１と左側の磁極片２６との接触面に空隙
３１が生じた場合には、第６図に示すように左側
の磁路の磁気抵抗が空隙３１による磁気抵抗ｒの
分だけ大きくなるので、磁束Φ1＜磁束Φ2となる。
そのため、磁極本体自体によるイオンビーム進行
方向と直角な方向での間隙の磁気強度に不均一が
生じる。従つて、第３図に示すような磁極構造で
のホール素子位置とイオンビーム位置の関係を有
する磁極構造においては、僅かな磁場強度の違い
であつても、高速掃引時ホール素子による磁場強
度の制御を狂わせることになつてしまう。即ち、
磁極本体内壁体４３において磁場強度を検出し制
御するために挿入されているホール素子の近傍の
磁界強度とイオンビームが通過する近傍の磁界の
強度とが一致しないため、高速掃引により磁場強
度を制御しようとする場合に掃引時間の遅れをも
たらす原因となつてしまう。
は、４個所の接触面が全て完全に接触するように
構成部品を加工し組み立てることは高精度の加工
が必要となり技術的に非常に難しく、接触面のい
ずれかに不完全な接触或いは空隙３１が生じる場
合が通常である。その結果、右側のシヤントを通
る磁路の磁気抵抗と左側のシヤントを通る磁路の
磁気抵抗とが異なることとなる。このような場合
の等価回路を示したのが第６図である。磁気回路
のオームの法則によれば、磁束をΦ（Wb）、磁気
抵抗をＲ（AT／Wb）とすると、磁束を回路に通
す起磁力Ｆ（AT）は、 Ｆ＝ΦR となるから、磁極本体では、磁気抵抗の大きい方
は磁束が少なくなり、磁気抵抗の小さい方は磁束
が多くなる。従つて、第５図に示すように上側の
磁極片２１と左側の磁極片２６との接触面に空隙
３１が生じた場合には、第６図に示すように左側
の磁路の磁気抵抗が空隙３１による磁気抵抗ｒの
分だけ大きくなるので、磁束Φ1＜磁束Φ2となる。
そのため、磁極本体自体によるイオンビーム進行
方向と直角な方向での間隙の磁気強度に不均一が
生じる。従つて、第３図に示すような磁極構造で
のホール素子位置とイオンビーム位置の関係を有
する磁極構造においては、僅かな磁場強度の違い
であつても、高速掃引時ホール素子による磁場強
度の制御を狂わせることになつてしまう。即ち、
磁極本体内壁体４３において磁場強度を検出し制
御するために挿入されているホール素子の近傍の
磁界強度とイオンビームが通過する近傍の磁界の
強度とが一致しないため、高速掃引により磁場強
度を制御しようとする場合に掃引時間の遅れをも
たらす原因となつてしまう。
本考案は、上記の問題点を解決するものであつ
て、シヤントを構成する磁極片の接触面に空隙が
生じたとしてもシヤントの左右両側の磁路におい
て磁気抵抗がほぼ等しくなる質量分析装置の磁極
シヤントを提供することを目的とするものであ
る。
て、シヤントを構成する磁極片の接触面に空隙が
生じたとしてもシヤントの左右両側の磁路におい
て磁気抵抗がほぼ等しくなる質量分析装置の磁極
シヤントを提供することを目的とするものであ
る。
そのために本考案に質量分析装置の磁極シヤン
トは、対称な２個の磁極片に分割し、かつ対をな
す磁極本体の位置に対応する上側と下側の中央部
を接触面とするように構成したことを特徴とする
ものである。
トは、対称な２個の磁極片に分割し、かつ対をな
す磁極本体の位置に対応する上側と下側の中央部
を接触面とするように構成したことを特徴とする
ものである。
本考案の質量分析装置の磁極シヤントでは、磁
極本体からの磁束はシヤントの接触面に生じる空
隙よりそれぞれシヤントを構成する左右２個の磁
極片に２分して流れるので、接触面に空隙が生じ
ても磁極本体自体による磁場強度に不均一が生じ
ない。
極本体からの磁束はシヤントの接触面に生じる空
隙よりそれぞれシヤントを構成する左右２個の磁
極片に２分して流れるので、接触面に空隙が生じ
ても磁極本体自体による磁場強度に不均一が生じ
ない。
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図は本考案の質量分析装置の磁極シヤント
の１実施例を示す図、第２図は第１図に示す磁極
シヤントの等価回路を示す図である。
の１実施例を示す図、第２図は第１図に示す磁極
シヤントの等価回路を示す図である。
第１図において、１と２は磁極本体、３と４は
磁極片、５は分析管、６はホール素子、７は取付
支柱を示す。この第１図に示す本考案の実施例で
は、２個の磁極片３，４によりシヤントを構成
し、且つ分割された２個の磁極片３，４の接触面
は、イオンビームが通るほぼ中心位置において磁
束が通る方向と同じ垂直方向になるようにする。
このようにすると、その接触面に空隙７が生じた
場合、第２図にその等価回路を示すように空隙７
による磁気抵抗ｒは、丁度シヤントの右側の磁気
回路と左側の磁気回路で２分されることになり、
左右同じ磁気抵抗となる。従つて磁極本体からの
磁束は左右等しくシヤントに流れ磁極本体による
磁場強度に不均一をもたらすことがなくなる。そ
の結果、ホール素子をイオンビーム通過位置から
離した位置に設けて高速掃引で磁場を制御する場
合においても、早い応答で正しく制御できる。
磁極片、５は分析管、６はホール素子、７は取付
支柱を示す。この第１図に示す本考案の実施例で
は、２個の磁極片３，４によりシヤントを構成
し、且つ分割された２個の磁極片３，４の接触面
は、イオンビームが通るほぼ中心位置において磁
束が通る方向と同じ垂直方向になるようにする。
このようにすると、その接触面に空隙７が生じた
場合、第２図にその等価回路を示すように空隙７
による磁気抵抗ｒは、丁度シヤントの右側の磁気
回路と左側の磁気回路で２分されることになり、
左右同じ磁気抵抗となる。従つて磁極本体からの
磁束は左右等しくシヤントに流れ磁極本体による
磁場強度に不均一をもたらすことがなくなる。そ
の結果、ホール素子をイオンビーム通過位置から
離した位置に設けて高速掃引で磁場を制御する場
合においても、早い応答で正しく制御できる。
以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、イオンビームが通過する位置を中心にして垂
直方向にシヤントを２分割するため、イオンビー
ム通過点を境界とした２つの磁極片に等しく磁束
が流れ磁極本体による磁場強度を均一にできる。
従つて、ホール素子近傍とイオンビーム通過点の
磁場強度は常に等しく保たれるので、これ以外の
分割方法によるシヤントの場合と異なり、掃引時
間の遅れを生じせしめる必要もない。また、本考
案以外の分割方法によるシヤントでは、各々の磁
極片の接触面を高精度で加工し均一に密着させる
必要があつたのに対して、本考案のシヤントの場
合には、一般的な加工方法と加工精度でよく、磁
極片加工が容易になりコストの低減を図ることが
できる。
ば、イオンビームが通過する位置を中心にして垂
直方向にシヤントを２分割するため、イオンビー
ム通過点を境界とした２つの磁極片に等しく磁束
が流れ磁極本体による磁場強度を均一にできる。
従つて、ホール素子近傍とイオンビーム通過点の
磁場強度は常に等しく保たれるので、これ以外の
分割方法によるシヤントの場合と異なり、掃引時
間の遅れを生じせしめる必要もない。また、本考
案以外の分割方法によるシヤントでは、各々の磁
極片の接触面を高精度で加工し均一に密着させる
必要があつたのに対して、本考案のシヤントの場
合には、一般的な加工方法と加工精度でよく、磁
極片加工が容易になりコストの低減を図ることが
できる。
第１図は本考案の質量分析装置の磁極のシヤン
トの１実施例を示す図、第２図は第１図に示す磁
極シヤントの等価回路を示す図、第３図は磁場型
質量分析装置の磁極の平面図、第４図は第３図に
示す磁場型質量分析装置の磁極Ａ−Ａ断面図、第
５図は従来の磁極に用いられるシヤントの構成例
を示す図、第６図は第５図に示すシヤントの等価
回路を示す図である。 １と２は磁極本体、３と４は磁極片、５は分析
管、６はホール素子、７は取付支柱。
トの１実施例を示す図、第２図は第１図に示す磁
極シヤントの等価回路を示す図、第３図は磁場型
質量分析装置の磁極の平面図、第４図は第３図に
示す磁場型質量分析装置の磁極Ａ−Ａ断面図、第
５図は従来の磁極に用いられるシヤントの構成例
を示す図、第６図は第５図に示すシヤントの等価
回路を示す図である。 １と２は磁極本体、３と４は磁極片、５は分析
管、６はホール素子、７は取付支柱。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 〔産業上の利用分野〕 イオンビームに均一の磁場強度を与えるため分
析管の上側と下側に分割されて対をなす磁極本体
の入口と出口に分析管の四方を囲むように設けら
れる磁極分析装置の磁極シヤントであつて、対称
な２個の磁極片に分割し、かつ対をなす磁極本体
の位置に対応する上側と下側の中央部を接触面と
するように構成したことを特徴とする磁極分析装
置の磁極シヤント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985158082U JPH0342620Y2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985158082U JPH0342620Y2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266157U JPS6266157U (ja) | 1987-04-24 |
| JPH0342620Y2 true JPH0342620Y2 (ja) | 1991-09-06 |
Family
ID=31081233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985158082U Expired JPH0342620Y2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0342620Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6770888B1 (en) * | 2003-05-15 | 2004-08-03 | Axcelis Technologies, Inc. | High mass resolution magnet for ribbon beam ion implanters |
| JP4954465B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2012-06-13 | 株式会社Ｓｅｎ | イオンビーム／荷電粒子ビーム照射装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53134892U (ja) * | 1977-03-31 | 1978-10-25 |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP1985158082U patent/JPH0342620Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266157U (ja) | 1987-04-24 |
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