JPH0441459B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0441459B2 JPH0441459B2 JP59066897A JP6689784A JPH0441459B2 JP H0441459 B2 JPH0441459 B2 JP H0441459B2 JP 59066897 A JP59066897 A JP 59066897A JP 6689784 A JP6689784 A JP 6689784A JP H0441459 B2 JPH0441459 B2 JP H0441459B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substance
- state
- laser
- ion beam
- laser 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/24—Ion sources; Ion guns using photo-ionisation, e.g. using laser beam
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体加工装置をはじめ材料改質、
材料合成等に使われるイオンビーム発生装置に関
するものである。
材料合成等に使われるイオンビーム発生装置に関
するものである。
従来、イオンビーム発生装置によるイオン発生
方法としては、種々の手法が考えられ実用化され
て来た。その大部分は放電を利用したものであつ
たが、近年レーザ光を使つたイオン源が考え出さ
れて来ている。このレーザ光等の光を使つた方式
には２つあり、１つはレーザ光を金属等の固体に
照射してそのプラズマをイオン源として使つた
り、レーザ光を集光して気体、液体に照射してプ
ラズマを作り、これをイオン源としたりするもの
であり、他の１つは波長の可変な光源を使い、レ
ーザ光等の単一波長を対象とするイオン化される
べき物質のエネルギ準位に共鳴させて該物質をイ
オン化させるものであり、本発明は後者に関する
ものである。
方法としては、種々の手法が考えられ実用化され
て来た。その大部分は放電を利用したものであつ
たが、近年レーザ光を使つたイオン源が考え出さ
れて来ている。このレーザ光等の光を使つた方式
には２つあり、１つはレーザ光を金属等の固体に
照射してそのプラズマをイオン源として使つた
り、レーザ光を集光して気体、液体に照射してプ
ラズマを作り、これをイオン源としたりするもの
であり、他の１つは波長の可変な光源を使い、レ
ーザ光等の単一波長を対象とするイオン化される
べき物質のエネルギ準位に共鳴させて該物質をイ
オン化させるものであり、本発明は後者に関する
ものである。
本発明は、上記共鳴光励起、イオン化方式のイ
オンビーム発生装置において、イオン化させる物
質の共鳴光励起にてイオン化させる直前の状態と
して、該物質の自動電離状態
（Autoionizationlevel）を使うことにより、従来
の共鳴光励起、イオン化方式に比べ入力光エネル
ギに対するイオン化効率を２桁以上向上でき、か
つ選択イオン化における選択性に優れたイオンビ
ーム発生装置を提供することを目的としている。
オンビーム発生装置において、イオン化させる物
質の共鳴光励起にてイオン化させる直前の状態と
して、該物質の自動電離状態
（Autoionizationlevel）を使うことにより、従来
の共鳴光励起、イオン化方式に比べ入力光エネル
ギに対するイオン化効率を２桁以上向上でき、か
つ選択イオン化における選択性に優れたイオンビ
ーム発生装置を提供することを目的としている。
まず本発明装置におけるイオン化方法をベリリ
ウムイオンビームを発生する場合を例にとつて従
来の方法と比較しつつ説明する。第１図はベリリ
ウム中性原子のエネルギ準位図である。
ウムイオンビームを発生する場合を例にとつて従
来の方法と比較しつつ説明する。第１図はベリリ
ウム中性原子のエネルギ準位図である。
従来のイオン化方法は、例えば波長が2349Å、
3000Åの２本のレーザビームＢ１，Ｂ２をイオン
化させたいベリリウム蒸気に照射する方法であ
り、即ち基底状態2s（1S）にあるベリリウム原子
をまず2349ÅのレーザビームＢ１により励起状態
2p（1P0）に共鳴励起し、その後3000Åのレーザビ
ームＢ２によりイオン化させるものである。
3000Åの２本のレーザビームＢ１，Ｂ２をイオン
化させたいベリリウム蒸気に照射する方法であ
り、即ち基底状態2s（1S）にあるベリリウム原子
をまず2349ÅのレーザビームＢ１により励起状態
2p（1P0）に共鳴励起し、その後3000Åのレーザビ
ームＢ２によりイオン化させるものである。
本発明装置におけるイオン化方法が上記従来の
イオン化方法と異なる点は、ベリリウム蒸気をガ
ス放電により比較的下位の、例えば準安定状態
2p（3P0）に励起させ、さらにレーザビームの照射
により自動電離状態1s22p3p（3S）に共鳴励起さ
せ、この励起状態において所定の遷移確率で自動
電離される過程を有する点と、上記各励起過程は
全て共鳴によれなされている点である。
イオン化方法と異なる点は、ベリリウム蒸気をガ
ス放電により比較的下位の、例えば準安定状態
2p（3P0）に励起させ、さらにレーザビームの照射
により自動電離状態1s22p3p（3S）に共鳴励起さ
せ、この励起状態において所定の遷移確率で自動
電離される過程を有する点と、上記各励起過程は
全て共鳴によれなされている点である。
この発明装置におけるイオン化方法の場合、波
長3865Åのレーザ光による２電子励起状態1S 22P2P
（3D）から自動電離状態1S 22P3P（3S）への光励起
断面積はσi＝1.0×10-15cm2であり、従つてその励
起速度はレーザ光強度をＩとするとＷ＝1.95×
103I（Ｗ／cm2）sec-1となる。このような自動電離
状態は、1012sec-1以上の速い速度で自発的にイ
オンと電子とに分離するため、この励起速度Ｗを
２電子励起状態1S 22P2P（3D）の波長3865Åのレー
ザ光による自動電離状態1S 22P3P（3S）を経由して
の電離速度とすることができる。一方、従来のイ
オン化方法に従う一例である該２電子励起状態1S
22P2P（3D）から直接に光イオン化する場合、その
光電離断面積は、σi＝7.92×10-29［λ2（Å）］3cm2
で
あり、従つてその電離速度はＷ＝3.99×10-14［λ2
（Å）］4I（Ｗ／cm2）sec-1となる。ここで、レーザ
光波長λ2は、電離限界を越えるためλ2＜6453Åで
ある必要がある。第５図はこの電離速度Ｗをレー
ザ光波長λ2の関数として色々なレーザ光強度Ｉに
対して示す。図示のようにある一定のレーザ光強
度において波長λ2を変化させると電離速度Ｗは連
続的に変化するが、λ2が２電子励起状態1S 22P2P
（3D）と自動電離状態1S 22P3P（3S）との間の共鳴
波長3865Åの個所では不連続的に２桁以上高くな
る。従つて、この発明におけるイオン化方法の場
合、従来の共鳴光励起、イオン化方式に比べ、入
力光エネルギーに対するイオン化効率が２桁以上
高くなり、しかも完全に共鳴のみを使うためレー
ザビームの波長を不純物原子のエネルギ準位と一
致しないように選択すればイオン化させたい物質
のみをイオン化でき、しかも純度の高いものがで
きる。
長3865Åのレーザ光による２電子励起状態1S 22P2P
（3D）から自動電離状態1S 22P3P（3S）への光励起
断面積はσi＝1.0×10-15cm2であり、従つてその励
起速度はレーザ光強度をＩとするとＷ＝1.95×
103I（Ｗ／cm2）sec-1となる。このような自動電離
状態は、1012sec-1以上の速い速度で自発的にイ
オンと電子とに分離するため、この励起速度Ｗを
２電子励起状態1S 22P2P（3D）の波長3865Åのレー
ザ光による自動電離状態1S 22P3P（3S）を経由して
の電離速度とすることができる。一方、従来のイ
オン化方法に従う一例である該２電子励起状態1S
22P2P（3D）から直接に光イオン化する場合、その
光電離断面積は、σi＝7.92×10-29［λ2（Å）］3cm2
で
あり、従つてその電離速度はＷ＝3.99×10-14［λ2
（Å）］4I（Ｗ／cm2）sec-1となる。ここで、レーザ
光波長λ2は、電離限界を越えるためλ2＜6453Åで
ある必要がある。第５図はこの電離速度Ｗをレー
ザ光波長λ2の関数として色々なレーザ光強度Ｉに
対して示す。図示のようにある一定のレーザ光強
度において波長λ2を変化させると電離速度Ｗは連
続的に変化するが、λ2が２電子励起状態1S 22P2P
（3D）と自動電離状態1S 22P3P（3S）との間の共鳴
波長3865Åの個所では不連続的に２桁以上高くな
る。従つて、この発明におけるイオン化方法の場
合、従来の共鳴光励起、イオン化方式に比べ、入
力光エネルギーに対するイオン化効率が２桁以上
高くなり、しかも完全に共鳴のみを使うためレー
ザビームの波長を不純物原子のエネルギ準位と一
致しないように選択すればイオン化させたい物質
のみをイオン化でき、しかも純度の高いものがで
きる。
また上記レーザビームの波長を変えることによ
り、容易に他種の物質のイオンビームを発生する
ことができ、この場合イオン化される多種の物質
を前もつてイオンビーム発生容器内に導入してお
いても良い。このように発生するイオンビームの
種類を容易に変えることができる本発明の手法は
従来の方法にないものであり、イオンビームで処
理するイオン種の異なるような２つ以上の行程を
連続して行なうことができる利点がある。
り、容易に他種の物質のイオンビームを発生する
ことができ、この場合イオン化される多種の物質
を前もつてイオンビーム発生容器内に導入してお
いても良い。このように発生するイオンビームの
種類を容易に変えることができる本発明の手法は
従来の方法にないものであり、イオンビームで処
理するイオン種の異なるような２つ以上の行程を
連続して行なうことができる利点がある。
次にこの発明の実施例を図について説明する。
第２図は本発明の第１の実施例を示す。図にお
いて、１はイオン化されるべき物質が導入される
容器、１ａは上記物質を該容器１内に導入するた
めのガス導入孔、１ｂはガス排出孔、３ａ，３ｂ
は図示しないレーザビーム発生部からのレーザビ
ームＢ３，Ｂ４を上記容器１内に導入する窓であ
り、該容器１内のレーザビームＢ３，Ｂ４が交差
する空間はイオン生成空間４となつている。な
お、上記レーザビーム発生部としては、波長可変
レーザ又は自由電子レーザ等のレーザが用いられ
る。
いて、１はイオン化されるべき物質が導入される
容器、１ａは上記物質を該容器１内に導入するた
めのガス導入孔、１ｂはガス排出孔、３ａ，３ｂ
は図示しないレーザビーム発生部からのレーザビ
ームＢ３，Ｂ４を上記容器１内に導入する窓であ
り、該容器１内のレーザビームＢ３，Ｂ４が交差
する空間はイオン生成空間４となつている。な
お、上記レーザビーム発生部としては、波長可変
レーザ又は自由電子レーザ等のレーザが用いられ
る。
５，６は上記イオン生成空間４を挟んで配置さ
れた電極、５ａ，６ａは上記電極５，６に電圧を
印加する端子であり、これらは上記イオン生成空
間４に励起用高周波ガス放電を生ぜしめるガス放
電発生部１５を構成している。なお、上記イオン
化されるべき物質が化合物又は分子状態のガスと
して上記容器１に導入される場合は、上記励起用
ガス放電が上記物質を中性元素状態にするための
ガス放電を兼ねるようにしてもよい。
れた電極、５ａ，６ａは上記電極５，６に電圧を
印加する端子であり、これらは上記イオン生成空
間４に励起用高周波ガス放電を生ぜしめるガス放
電発生部１５を構成している。なお、上記イオン
化されるべき物質が化合物又は分子状態のガスと
して上記容器１に導入される場合は、上記励起用
ガス放電が上記物質を中性元素状態にするための
ガス放電を兼ねるようにしてもよい。
８は試料、８ａは該試料８を保持する試料台で
あり、該試料台８ａと上記電極６との間には直流
電圧が印加され、これによりイオン化された物質
をイオンビームとして引き出すための引き出し電
界が発生される。
あり、該試料台８ａと上記電極６との間には直流
電圧が印加され、これによりイオン化された物質
をイオンビームとして引き出すための引き出し電
界が発生される。
次に動作について説明する。
本実施例装置により、ベリリウムのイオンビー
ムを発生する場合を考える。まず容器１にガス導
入孔１ａよりベリリウム蒸気１０を導入する。そ
して上記電極５と電極６の各々の端子５ａ，６ａ
からの電圧が印加され、これにより、ベリリウム
蒸気１０にガス放電により電子が衝突し、その結
果ベリリウム蒸気１０はその基底状態から準安定
状態2p（3P0）に共鳴励起される。また上記電圧印
加と時間的に同期して上記レーザビーム発生部が
発振し、これにより波長2651ÅのレーザビームＢ
３が窓３ａを介して上記容器１に導入され、また
3865ÅのレーザビームＢ４が窓３ｂを介して同様
に導入され、両ビームＢ３，Ｂ４が容器１内のイ
オン生成空間４において交差し、これにより上記
準安定状態2p（3P0）にあるベリリウム蒸気１０
は、2651ÅのレーザビームＢ３により励起状態
1s22p2（3D）に共鳴励起され、さらに3865Åのレ
ーザビームＢ４により上記励起状態2p（3D）から
自動電離状態1s22p3p（3S）に段階状に共鳴励起さ
れ、該励起蒸気は所定の遷移確率でもつてイオン
状態になる。また上記電極６と試料台８ａとの間
には直流電圧が印加されており、これにより上記
イオン化されたベリリウム蒸気１０はベリリウム
のイオンのみからなるイオンビーム９として引き
出され、該イオンビーム９は上記試料８に照射さ
れる。
ムを発生する場合を考える。まず容器１にガス導
入孔１ａよりベリリウム蒸気１０を導入する。そ
して上記電極５と電極６の各々の端子５ａ，６ａ
からの電圧が印加され、これにより、ベリリウム
蒸気１０にガス放電により電子が衝突し、その結
果ベリリウム蒸気１０はその基底状態から準安定
状態2p（3P0）に共鳴励起される。また上記電圧印
加と時間的に同期して上記レーザビーム発生部が
発振し、これにより波長2651ÅのレーザビームＢ
３が窓３ａを介して上記容器１に導入され、また
3865ÅのレーザビームＢ４が窓３ｂを介して同様
に導入され、両ビームＢ３，Ｂ４が容器１内のイ
オン生成空間４において交差し、これにより上記
準安定状態2p（3P0）にあるベリリウム蒸気１０
は、2651ÅのレーザビームＢ３により励起状態
1s22p2（3D）に共鳴励起され、さらに3865Åのレ
ーザビームＢ４により上記励起状態2p（3D）から
自動電離状態1s22p3p（3S）に段階状に共鳴励起さ
れ、該励起蒸気は所定の遷移確率でもつてイオン
状態になる。また上記電極６と試料台８ａとの間
には直流電圧が印加されており、これにより上記
イオン化されたベリリウム蒸気１０はベリリウム
のイオンのみからなるイオンビーム９として引き
出され、該イオンビーム９は上記試料８に照射さ
れる。
以上の動作説明における本実施例の特徴を示す
と、まず第１に本実施例は完全に共鳴のみを用い
て選択イオン化を行なうものであるので、上記容
器１内にイオン化されるべき物質、この場合ベリ
リウム、以外の不純物、酸素、窒素、炭素、水素
等が含まれていて、しかもその量がベリリウムよ
り多くても、レーザビームの波長を不純物原子の
エレルギ準位と一致させないようにして希望の元
素、この場合はベリリウム、のみがイオン化され
た純粋なベリリウムイオンビームが得られる。
と、まず第１に本実施例は完全に共鳴のみを用い
て選択イオン化を行なうものであるので、上記容
器１内にイオン化されるべき物質、この場合ベリ
リウム、以外の不純物、酸素、窒素、炭素、水素
等が含まれていて、しかもその量がベリリウムよ
り多くても、レーザビームの波長を不純物原子の
エレルギ準位と一致させないようにして希望の元
素、この場合はベリリウム、のみがイオン化され
た純粋なベリリウムイオンビームが得られる。
第２に本実施例は上述のとおり、選択イオン化
を行なうものであり、かつ共鳴光励起によるイオ
ン化を行なうものであるので、電子や他の元素が
励起されたり、エネルギ吸収により温度上昇した
りすることはなく、その結果イオンビームを照射
する対象試料８、例えば半導体の場合は基板、の
温度を上昇させることはなく、低温処理ができ
る。
を行なうものであり、かつ共鳴光励起によるイオ
ン化を行なうものであるので、電子や他の元素が
励起されたり、エネルギ吸収により温度上昇した
りすることはなく、その結果イオンビームを照射
する対象試料８、例えば半導体の場合は基板、の
温度を上昇させることはなく、低温処理ができ
る。
第３にイオンビームの種類や特性を変える場合
はレーザビームの波長を変えれば良く、従来のよ
うな試料を取り出したり、イオン源部を交換する
ために容器を開閉したりする必要はなく、従つ
て、イオン注入とアニーリング等の連続動作が容
易にできる。
はレーザビームの波長を変えれば良く、従来のよ
うな試料を取り出したり、イオン源部を交換する
ために容器を開閉したりする必要はなく、従つ
て、イオン注入とアニーリング等の連続動作が容
易にできる。
第３図は本発明の第２の実施例を示す。図にお
いて、第２図と同一符号は同一又は相当部分を示
し、１３はイオン化されるべき物質１２を収容す
るオーブン、１３ａは上記オーブン１３の外周に
設けられたヒータ、１１はイオン化されたベリリ
ウム蒸気１０を容器１の軸心に集束せしめるマグ
ネツト、１４は上記集束されたベリリウム蒸気１
０をイオンビーム９として引き出す引き出し電極
である。
いて、第２図と同一符号は同一又は相当部分を示
し、１３はイオン化されるべき物質１２を収容す
るオーブン、１３ａは上記オーブン１３の外周に
設けられたヒータ、１１はイオン化されたベリリ
ウム蒸気１０を容器１の軸心に集束せしめるマグ
ネツト、１４は上記集束されたベリリウム蒸気１
０をイオンビーム９として引き出す引き出し電極
である。
次に動作について説明する。
オーブン１３内にイオン化される物質であるベ
リリウム１２を入れ、ヒータ１３ａによりオーブ
ン１３を加熱すると上記ベリリウム１２が溶融、
気化してベリリウム蒸気１０が発生し、該蒸気１
０はガス導入孔１ａを通つて容器１内に導入され
る。そして電極５，６に電圧が印加されて上記蒸
気１０にガス放電の電子が衝突され、またこれと
時間的に同期して2651ÅのレーザビームＢ３と
3865ÅのレーザビームＢ４が各々窓３ａ，３ｂを
介して上記容器１内に導入されて上記蒸気１０に
照射される。するとこれにより蒸気１０は準安定
状態2p（3P0）から励起状態2p（3D）を経て自動電
離状態1s22p3p（3S）の階段状に励起され、さらに
該励起蒸気は所定の遷移確率でイオン状態とな
り、これによりイオン生成空間４にベリリウムイ
オンが生成され、該ベリリウムイオンはマグネツ
ト１１により軸心に集束された後、引き出し電極
１４によつてイオンビーム９として放出される。
リリウム１２を入れ、ヒータ１３ａによりオーブ
ン１３を加熱すると上記ベリリウム１２が溶融、
気化してベリリウム蒸気１０が発生し、該蒸気１
０はガス導入孔１ａを通つて容器１内に導入され
る。そして電極５，６に電圧が印加されて上記蒸
気１０にガス放電の電子が衝突され、またこれと
時間的に同期して2651ÅのレーザビームＢ３と
3865ÅのレーザビームＢ４が各々窓３ａ，３ｂを
介して上記容器１内に導入されて上記蒸気１０に
照射される。するとこれにより蒸気１０は準安定
状態2p（3P0）から励起状態2p（3D）を経て自動電
離状態1s22p3p（3S）の階段状に励起され、さらに
該励起蒸気は所定の遷移確率でイオン状態とな
り、これによりイオン生成空間４にベリリウムイ
オンが生成され、該ベリリウムイオンはマグネツ
ト１１により軸心に集束された後、引き出し電極
１４によつてイオンビーム９として放出される。
第４図は本発明の第３の実施例によるイオンビ
ーム発生装置におけるレーザ発振装置の構成例で
ある。
ーム発生装置におけるレーザ発振装置の構成例で
ある。
本発明におけるイオン生成のためのレーザビー
ムとガス放電とは時間的に同期される必要があ
り、また階段状に元素を励起させるためには複数
の各々特定周波数のレーザビームが必要であり、
該複数のレーザビームももちろん同期させる必要
がある訳であるが、第４図はその同期方法の一例
を示すものである。
ムとガス放電とは時間的に同期される必要があ
り、また階段状に元素を励起させるためには複数
の各々特定周波数のレーザビームが必要であり、
該複数のレーザビームももちろん同期させる必要
がある訳であるが、第４図はその同期方法の一例
を示すものである。
本レーザ発振装置２０は、３台の波長可変のダ
イレーザ２２，２３，２４と、該各ダイレーザ２
２〜２４を励起するための励起源レーザ２１と、
ハーフミラー２５，２６、全反射ミラー２７とか
ら構成されている。このように励起源を１台のレ
ーザ２１で構成したことにより、発振するレーザ
ビームω１，ω２，ω３は時間的に同期されたも
のとなる。そして蒸気励起源レーザ２１の発振
と、上記電極５，６への電圧印加を同時に行なう
ことにより、レーザビームとガス放電とを時間的
に同期できることとなる。
イレーザ２２，２３，２４と、該各ダイレーザ２
２〜２４を励起するための励起源レーザ２１と、
ハーフミラー２５，２６、全反射ミラー２７とか
ら構成されている。このように励起源を１台のレ
ーザ２１で構成したことにより、発振するレーザ
ビームω１，ω２，ω３は時間的に同期されたも
のとなる。そして蒸気励起源レーザ２１の発振
と、上記電極５，６への電圧印加を同時に行なう
ことにより、レーザビームとガス放電とを時間的
に同期できることとなる。
このように、本発明に係るイオンビーム発生装
置によれば、イオン化されるべき物質をガス放電
によりそのエネルギ準位の基底状態から比較的下
位な励起状態に起し、さらに上記物質をレーザビ
ームの照射により該励起状態から自動電離状態に
するようにしたので、イオンの選択性に優れ、か
つ従来の共鳴光励起、イオン化方式に比べ、入力
エネルギーに対するイオン化効率を２桁以上向上
できる効果がある。
置によれば、イオン化されるべき物質をガス放電
によりそのエネルギ準位の基底状態から比較的下
位な励起状態に起し、さらに上記物質をレーザビ
ームの照射により該励起状態から自動電離状態に
するようにしたので、イオンの選択性に優れ、か
つ従来の共鳴光励起、イオン化方式に比べ、入力
エネルギーに対するイオン化効率を２桁以上向上
できる効果がある。
第１図はベリリウム中性原子のエネルギ状態
図、第２図は本発明の第１の実施例によるシヤワ
ー型イオンビーム発生装置の概略構成図、第３図
は本発明の第２の実施例による集束型イオンビー
ム発生装置の概略構成図、第４図は本発明の第３
の実施例によるイオンビーム発生装置のレーザビ
ーム発振器のブロツク図、第５図はベリリウム中
性原子の励起状態1S 22P2P（3D）における光電離速
度の波長依存性を示す状態図である。 １……容器、１５……ガス放電発生部、２０…
…レーザビーム発生部、Ｂ１〜Ｂ４……レーザビ
ーム。なお図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。
図、第２図は本発明の第１の実施例によるシヤワ
ー型イオンビーム発生装置の概略構成図、第３図
は本発明の第２の実施例による集束型イオンビー
ム発生装置の概略構成図、第４図は本発明の第３
の実施例によるイオンビーム発生装置のレーザビ
ーム発振器のブロツク図、第５図はベリリウム中
性原子の励起状態1S 22P2P（3D）における光電離速
度の波長依存性を示す状態図である。 １……容器、１５……ガス放電発生部、２０…
…レーザビーム発生部、Ｂ１〜Ｂ４……レーザビ
ーム。なお図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ イオン化されるべき物質を収容する容器と、
該容器内の上記物質にレーザビームを照射するレ
ーザビーム発生部と、上記容器内の上記物質雰囲
気中でレーザビームと交差するガス放電を発生す
るガス放電発生部とを備え、上記物質のイオンビ
ームを発生する装置において、上記ガス放電発生
部はガス放電により上記物質をエネルギ準位の基
底状態から比較的下位の励起状態に励起するもの
であり、上記レーザビーム発生部は上記物質を上
記励起状態から自動電離状態に共鳴光励起するよ
うな波長を有するレーザビームを発生するもので
あることを特徴とするイオンビーム発生装置。 ２ 上記レーザビーム発生部は、上記物質を上記
比較的下位の励起状態から中間状態を経て上記自
動電離状態に段階状に共鳴光励起するような波長
の異なる複数のレーザビームを発生するものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
イオンビーム発生装置。 ３ 上記比較的下位の励起状態が上記物質のエネ
ルギ準位の準安定状態であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は第２項記載のイオンビー
ム発生装置。 ４ 上記レーザビーム発生部として、波長可変レ
ーザを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第３項のいずれかに記載のイオンビー
ム発生装置。 ５ 上記レーザビーム発生部として、自由電子レ
ーザを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第３項のいずれかに記載のイオンビー
ム発生装置。 ６ 上記レーザビーム発生部は、１つの励起源レ
ーザと、該励起源レーザからのレーザビームで励
起される交互に時間同期可能な複数の色素レーザ
とからなることを特徴とする特許請求の範囲第２
項又は第３項記載のイオンビーム発生装置。 ７ 上記ガス放電発生部は、高周波放電を生ぜし
めるものであることをわ特徴とする特許請求の範
囲第１項ないし第６項のいずれかに記載のイオン
ビーム発生装置。 ８ 上記物質は、化合物又は分子状態のガスとし
て上記容器内に導入され、上記ガス放電は、上記
容器内に導入された物質を中性元素状態にするた
めのガス放電を兼ねていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載
のイオンビーム発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59066897A JPS60208037A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | イオンビ−ム発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59066897A JPS60208037A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | イオンビ−ム発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60208037A JPS60208037A (ja) | 1985-10-19 |
| JPH0441459B2 true JPH0441459B2 (ja) | 1992-07-08 |
Family
ID=13329174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59066897A Granted JPS60208037A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | イオンビ−ム発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60208037A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3914655A (en) * | 1973-06-28 | 1975-10-21 | Ibm | High brightness ion source |
-
1984
- 1984-04-02 JP JP59066897A patent/JPS60208037A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60208037A (ja) | 1985-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4692627A (en) | Ion beam generator | |
| US4716295A (en) | Ion beam generator | |
| JPH0441459B2 (ja) | ||
| JPS60235346A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPH0527211B2 (ja) | ||
| JPH0441458B2 (ja) | ||
| JPH0512813B2 (ja) | ||
| JPS60235347A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPS6127038A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPS60208038A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPS60211752A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPS60235345A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPH0441461B2 (ja) | ||
| JPS6127040A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPH0518220B2 (ja) | ||
| JPS60235341A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPS60235338A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPS60235342A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPS60208034A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPS6127036A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPH0441460B2 (ja) | ||
| JP3324052B2 (ja) | 同位体分離方法および装置 | |
| JPS60235339A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPS6127042A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPS6127037A (ja) | イオンビ−ム発生装置 |