JPH0441461B2 - - Google Patents
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- JPH0441461B2 JPH0441461B2 JP59149931A JP14993184A JPH0441461B2 JP H0441461 B2 JPH0441461 B2 JP H0441461B2 JP 59149931 A JP59149931 A JP 59149931A JP 14993184 A JP14993184 A JP 14993184A JP H0441461 B2 JPH0441461 B2 JP H0441461B2
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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。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to semiconductor processing equipment, material modification,
This relates to ion beam generators used for materials synthesis, etc.
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
ーザ光等に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る(特開昭50−22999号公
報参照)。本発明は後者に関するものであり、光
源としてレーザ光でなくシンコロトロン放射光を
使うものである。
Conventionally, various methods have been considered and put into practical use as ion generation methods using ion beam generators. Most of them used electric discharge, but in recent years ion sources using laser light have been devised. There are two methods of using light such as laser light. One is to irradiate a solid such as a metal with laser light and use the resulting plasma as an ion source, and the other is to focus laser light to release gas or liquid. The other method uses a wavelength-tunable light source and emits the energy of the substance to be ionized at a single wavelength into a laser beam, etc. This method ionizes the substance by making it resonate with the level (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-22999). The present invention relates to the latter, and uses syncorotron radiation rather than laser light as a light source.
(発明の概要)
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
(Autoionizationstate)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。(Summary of the Invention) The present invention uses the autoionization state of the substance to be ionized as the state immediately before the substance is ionized by resonant photoexcitation in the above-mentioned resonant photoexcitation and ionization type ion beam generator. It is an object of the present invention to provide an ion beam generator that can improve the ionization efficiency with respect to input light energy by more than two orders of magnitude compared to conventional resonant optical excitation and ionization methods, and has excellent selectivity in selective ionization.
まず本発明装置におけるイオン化方式をホウ素
イオンビームを発明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図はホウ素中性
原子のエネルガ準位図である。
First, the ionization method in the apparatus of the present invention will be explained by comparing it with a conventional method using the case of inventing a boron ion beam as an example. FIG. 1 is an energy level diagram of a boron neutral atom.
従来のイオン化方法は、例えば波長が2497A、
1.17μ及び8668Aの3本のレーザビームB1〜B3を
イオン化させたいホウ素蒸気に照射する方法であ
り、即ち基底状態2s22p(2p0)にあるホウ素原子
をまず2497AのレーザビームB1により励起状態
3s(2S)に共鳴励起し、その後1.17μ、8668Aのレ
ーザビームB2、B3により3p(2p0)、5s(2S)に励
起に、さらに上記レーザビームB3によりイオン
化させるものである。 Conventional ionization methods, for example, have a wavelength of 2497A,
This is a method of irradiating the boron vapor to be ionized with three laser beams B1 to B3 of 1.17μ and 8668A. In other words, boron atoms in the ground state 2s 2 2p ( 2 p 0 ) are first excited by laser beam B1 of 2497A. situation
It is resonantly excited at 3s ( 2 S), then excited at 3p ( 2 p 0 ) and 5s ( 2 S) by 1.17μ, 8668A laser beams B2 and B3, and further ionized by the above laser beam B3.
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のは、励起用光源としてシ
ンクロトロン放射光、特に相対論的シンクロトロ
ン放射光を使用する点にある。シンクロトロン放
射光はレーザ光と同様、方向性有し、かつレーザ
光よりはるかに大強度、高エネルギ光子であり、
そのため第1図に示すように1本の光子B4によ
り比較的下位の励起状態から高励起状態に励起で
きる。また本発明方法の従来方法と根本的に異な
る点はこの最終励起状態として自動電離状態にす
ることであり、こ励起状態において該励起蒸気は
所定の遷移確率でまさしく自動電離される。な
お、基底状態から上記下位の励起状態への励起は
グロー放電等による。 The ionization method in the apparatus of the present invention differs from the conventional ionization method described above in that synchrotron radiation, particularly relativistic synchrotron radiation, is used as an excitation light source. Like laser light, synchrotron synchrotron radiation has directionality, and is much more intense and high-energy photons than laser light.
Therefore, as shown in FIG. 1, one photon B4 can excite a relatively lower excited state to a higher excited state. The fundamental difference between the method of the present invention and the conventional method is that the final excited state is an auto-ionization state, and in this excited state, the excited vapor is exactly auto-ionized with a predetermined transition probability. Note that excitation from the ground state to the lower excited state is performed by glow discharge or the like.
この発明装置におけるイオン化方法の場合、波
長2067Åのシンクロトロン放射光による準安定状
態2S2P 2(4P)から自動電離状態2S2P3S 2(4P0)への
光励起断面積はσi=1.0×10-15cm2であり、従つて
その励起速度はシンクロトロン放射光強度をIと
するとW=1.04×103I(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を準安定2S2P 2(4P)の波長2067Å
のシンクロトロン放射光による自動電離状態2S2P
3S(4P0)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
該準安定状態2S2P 2(4P)から直接に光イオン化す
る場合、その光電離断面積は、σi=7.52×10-28
[λ2(Å)]3cm2であり、従つてその電離速度はW=
3.78×10-13[λ2(Å)]4I(W/cm2)ses-1となる。
こ
こで、シンクロトロン放射光波長λ2は、電離限界
を越えるためλ2<2623Åである必要がある。第5
図はこ電離速度Wをシンクロトロン放射光波長λ2
の関数として色々なシンクロトロン放射光強度I
に対して示す。図示のようにある一定のシンクロ
トロン放射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が準安定状
態2S2P 2(4P)と自動電離状態2S2P3S 2(4P0)との間
に共鳴波長2067Å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
めシンクロトロン放射光の波長を不純物原子のエ
ネルギ順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。 In the case of the ionization method in this invention device, the photoexcitation cross section from the metastable state 2 S 2 P 2 ( 4 P) to the autoionization state 2 S 2 P 3 S 2 ( 4 P 0 ) by synchrotron radiation light with a wavelength of 2067 Å is σ i =1.0×10 −15 cm 2 , and therefore its excitation rate is W=1.04×10 3 I (W/cm 2 ) sec −1 where I is the synchrotron radiation intensity. Such an autoionization state spontaneously separates into ions and electrons at a fast rate of 10 12 sec -1 or more, so
This excitation rate W is the wavelength of metastable 2 S 2 P 2 ( 4 P) 2067 Å
Automatic ionization state 2 S 2 P by synchrotron radiation of
The ionization rate can be expressed as 3 S ( 4 P 0 ). On the other hand, when directly photoionizing from the metastable state 2 S 2 P 2 ( 4 P), which is an example of following the conventional ionization method, the photoionization cross section is σ i =7.52×10 -28
[λ 2 (Å)] 3 cm 2 and therefore its ionization rate is W=
3.78×10 -13 [λ 2 (Å)] 4 I (W/cm 2 ) ses -1 .
Here, the synchrotron radiation wavelength λ 2 must satisfy λ 2 <2623 Å in order to exceed the ionization limit. Fifth
The figure shows the ionization rate W and synchrotron radiation wavelength λ 2
Various synchrotron radiation intensities I as a function of
shown against. As shown in the figure, when the wavelength λ 2 is changed at a certain synchrotron radiation light intensity, the ionization rate W changes continuously, but λ 2 changes between the metastable state 2 S 2 P 2 ( 4 P) and the auto-ionization state. 2 S 2 P 3 S 2 ( 4 P 0 ), where the resonance wavelength is 2067 Å, it becomes discontinuously higher by more than two orders of magnitude. Therefore, in the case of the ionization method according to the present invention, the ionization efficiency with respect to the input light energy is 2 times higher than that of the conventional resonance optical excitation and ionization method.
Moreover, since it uses only resonance, if the wavelength of the synchrotron radiation light is selected so that it does not match the energy level of the impurity atoms, only the substance that is desired to be ionized can be ionized, and it can be made with high purity.
また上記分光された単一波長のシンクロトロン
放射光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の容易に変え
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。 In addition, by changing the wavelength of the spectroscopic single-wavelength synchrotron radiation, it is possible to easily generate ion beams of other types of substances. It may be introduced into the generation container. The method of the present invention, which allows the type of ion beam to be generated to be easily changed, is unlike conventional methods, and it is possible to easily change the type of ion beam generated by the method of the present invention. There are advantages to doing so.
次にこの発明の実施例を図について説明する。 Next, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
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は上記容器1を差動排気し
て真空にするための真空排気装置(図示せず)に
接続された排気通路、1cはスリツト、3は2067
Åの波長幅の狭いシンクロトロン放射光B4を発
生するシンクロトロン放射光発生部である。 FIG. 2 shows a first embodiment of the invention. In the figure, 1 is a container into which a substance to be ionized is introduced, 1a is a gas introduction hole for introducing the substance into the container 1, and 1b is a hole for differentially pumping the container 1 into a vacuum. Exhaust passage connected to a vacuum exhaust device (not shown), 1c is a slit, 3 is 2067
This is a synchrotron radiation light generating section that generates synchrotron radiation light B4 having a narrow wavelength width of Å.
また、5,6はイオン生成空間4におけるシン
クロトロン放射光B4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。これらは上記容器1内においてRF放
電を発生するガス放電発生部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内に導入さ
れる場合は、上記励起用ガス放電が上記物質を中
性原子状態にするためのガス放電を兼ねるように
してもよい。 Further, 5 and 6 are electrodes arranged across the synchrotron radiation B4 in the ion generation space 4;
5a and 6a are terminals for applying voltage to the electrodes 5 and 6. These constitute a gas discharge generating section 15 that generates RF discharge within the container 1. Note that when the substance to be ionized is introduced into the container 1 as a gas in a compound or molecular state, the excitation gas discharge also serves as a gas discharge to bring the substance into a neutral atomic state. It's okay.
8は試料、8aは試料料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。 8 is a sample, and 8a is a sample stage that holds the sample material. A DC voltage is applied between the sample stage 8a and the electrode 6, thereby creating an extraction electric field for extracting the ionized substance as an ion beam. is generated.
次に動作について説明する。 Next, the operation will be explained.
本実施例装置により、ホウ素イオンビームを発
生する場合を考える。まず容器1にガス導入孔1
aよりホウ素蒸気10を導入する。そして上記電
極5と電極6の各々に端子5a,6aから電圧が
印加され、これにより、ホウ素蒸気10にグロー
放電又はガス放電による電子が衝突し、その結果
ホウ素蒸気10はその基底状態2S 22P(2Po)から
準安定状態2S2P 2(4P)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シンクロトロ
ン放射光発生部3から波長2067Åのシンクロトロ
ン放射光B4がスリツト1cを介して上記容器1
に導入され、これにより上記2S2P 2(4P)にあるホ
ウ素蒸気10は、2067Åのシンクトロン放射光B
4により自動電離状態2S2P3S(4P0)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
イオン化されたホウ素蒸気10はホウ素のイオン
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。 Let us consider a case where a boron ion beam is generated by the apparatus of this embodiment. First, gas introduction hole 1 in container 1.
Boron vapor 10 is introduced from a. Then, a voltage is applied to each of the electrodes 5 and 6 from the terminals 5a and 6a, and as a result, electrons due to glow discharge or gas discharge collide with the boron vapor 10, and as a result, the boron vapor 10 returns to its ground state 2 S 2 It is resonantly excited from 2 P (2Po) to the metastable state 2 S 2 P 2 ( 4 P). In addition, in time synchronization with the voltage application, synchrotron radiation B4 with a wavelength of 2067 Å is transmitted from the synchrotron radiation generating section 3 to the container 1 through the slit 1c.
As a result, the boron vapor 10 in the above 2 S 2 P 2 ( 4 P) becomes synchtron radiation B of 2067 Å.
4 to the autoionization state 2 S 2 P 3 S ( 4 P 0 ), and the excited vapor becomes an ionic state with a predetermined transition probability. Further, a DC voltage is applied between the electrode 6 and the sample stage 8a, whereby the ionized boron vapor 10 is extracted as an ion beam 9 consisting only of boron ions.
The ion beam 9 is irradiated onto the sample 8 .
以上の動作説明における本実施例に特徴を示す
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内にイオン化させるべき物質、この場合ホウ
素、以外の不純物、酸素、窒素、炭素、水素等が
含まれていて、しかもその量がホウ素より多くて
も、シンクロトロン放射光の波長を上記不純物原
子のエネルギ準位と一致させないようにして希望
の元素、この場合はホウ素、のみがイオン化され
た純粋なホウ素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せ
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。 The characteristics of this embodiment in the above operation description are as follows: First of all, since this embodiment performs selective ionization completely using only resonance, the substance to be ionized in the container 1, in this case, Even if impurities other than boron, such as oxygen, nitrogen, carbon, hydrogen, etc., are contained and the amount is greater than boron, the wavelength of the synchrotron radiation light should not be made to match the energy level of the impurity atoms. A pure boron ion beam is obtained in which only the desired element, in this case boron, is ionized. Second, as mentioned above, this embodiment performs selective ionization and ionization by resonant optical excitation, so there is no possibility that the temperature will rise due to excitation of electrons or other elements or energy absorption. As a result, low-temperature processing can be performed without increasing the temperature of the target sample 8 to be irradiated with the ion beam, such as a substrate in the case of a semiconductor.
第3にイオンビームの種類や特性を変える場合
は分光された単一波長のシンクロトロン放射光の
波長及び放電条件を変えれは良く、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。 Thirdly, when changing the type and characteristics of the ion beam, it is better to change the wavelength and discharge conditions of the spectroscopic single-wavelength synchrotron radiation, and it is necessary to remove the sample or replace the ion source as in the case of conventional methods. There is no need to open and close the container, and therefore continuous operations such as ion implantation and annealing can be easily performed.
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、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磁石コイル、14は
上記集束されたホウ素蒸気10をイオンビーム9
として引き出す引き出し電極である。 FIG. 3 shows a second embodiment of the invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 2 indicate the same or equivalent parts, 11 is a magnet coil that focuses the ionized beryllium vapor 10 on the axis of the container 1, and 14 is the ion beam 9 that focuses the focused boron vapor 10.
This is an extraction electrode that can be extracted as a.
次に動作について説明する。 Next, the operation will be explained.
まず、ホウ素蒸気10をガス導入孔1aを介し
て容器1内に導入する。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2067Åのシ
ンクロトロン放射光B4がスリツト1cを介して
上記容器1内に導入されて上記蒸発10に照射さ
れる。するとこれにより蒸気10は準安定状態2S
2P 2(4P)を経て自動電離状態2S2P3S(4P0)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にホ
ウ素イオンが生成され、該ホウ素イオンは磁石コ
イル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。 First, boron vapor 10 is introduced into the container 1 through the gas introduction hole 1a. Then, a voltage is applied to the electrodes 5 and 6, and the vapor 10 is bombarded with electrons from the gas discharge, and in time synchronization with this, synchrotron radiation B4 of 2067 Å enters the container 1 through the slit 1c. is introduced and irradiated to the evaporator 10. As a result, the steam 10 enters the metastable state 2 S
2 P 2 ( 4 P), the excited vapor is excited to the auto-ionization state 2 S 2 P 3 S ( 4 P 0 ), and furthermore, the excited vapor becomes an ionic state with a predetermined transition probability, and as a result, boron ions are generated in the ion generation space 4. are generated, and the boron ions are focused on the axis by the magnet coil 11 and then emitted as an ion beam 9 by the extraction electrode 14.
第4図は本発明に用いるシンクロトロン放射光
発生装置の構成例である。図において、21は線
形加速器、22は電子蓄積リング、24は分光系
であり、これらによりシンクロトロン放射光発生
装置20が構成されている。33は該発生装置2
0からのシンクロトロン放射光が照射される容器
である。 FIG. 4 shows an example of the configuration of a synchrotron radiation generator used in the present invention. In the figure, 21 is a linear accelerator, 22 is an electron storage ring, and 24 is a spectroscopic system, which constitute a synchrotron radiation light generating device 20. 33 is the generator 2
This is a container that is irradiated with synchrotron radiation light from 0.
上記容器33に導入されるシンクロトロン放射
光は、まず線形加速器21により電子が加速され
て電子蓄積リング22に打ち込まれ、該リング2
2において相対論的速度になつた電子からシンク
ロトロン放射光が放出され、さらに該放射光が分
光系24に導入されてここで単一波長にされた光
である。 In the synchrotron radiation introduced into the container 33, electrons are first accelerated by the linear accelerator 21 and are driven into the electron storage ring 22.
2, synchrotron radiation is emitted from the electrons that have reached relativistic speed, and the synchrotron radiation is further introduced into the spectroscopic system 24, where it is made into a single wavelength.
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
位の励起状態に共鳴励起し、さらに上記物質をシ
ンクロトロン放射光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。
As described above, according to the ion beam generator of the present invention, the substance to be ionized is resonantly excited from the ground state of its energy level to a relatively lower excited state by gas discharge, and the substance is further excited by the synchrotron Since the excited state is automatically ionized by synchrotron radiation irradiation, it has excellent ion selectivity and has the effect of improving ionization efficiency with respect to input energy by more than two orders of magnitude compared to conventional resonant light excitation and ionization methods. be.
第1図はホウ素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図は本発明に使用するシ
ンクロトロン放射光発生装置の概略構成図、第5
図はホウ素中性原子の準安定状態2S2P 2(4P)にお
ける光電離速度の波長依存性を示す状態図であ
る。
1,33……容器、3,20……シンクロトロ
ン放射光発生部、15……ガス放電発生部、B4
……シンクロトロン放射光。なお図中同一符号は
同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is an energy state diagram of a boron neutral atom, FIG. 2 is a schematic diagram of a shower type ion beam generator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of a shower type ion beam generator according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram of a focused ion beam generator; FIG. 4 is a schematic diagram of a synchrotron radiation generator used in the present invention; FIG.
The figure is a phase diagram showing the wavelength dependence of the photoionization rate in the metastable state 2 S 2 P 2 ( 4 P) of neutral boron atoms. 1, 33... Container, 3, 20... Synchrotron radiation generating section, 15... Gas discharge generating section, B4
... Synchrotron radiation. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
該容器内の上記物質にシンクロトロン放射光を照
射するシンクロトロン放射光発生部と、上記容器
内の上記物質雰囲気中で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、上記シンクロトロン放射光発生部は上記物質
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シンクロトロン放射光を発
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 上記シンクロトロン放射光発生部は、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階段状に共鳴光励起するよ
うな波長の異なる複数のシンクロトロン放射光を
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 上記シンクロトロン放射光発生部は、加速器
及び分光器又は分光系を有し、加速器からの出力
を分光器又は分光系を通過させた線幅の狭い線ス
ペクトルにした光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項又は第2項記載の
イオンビーム発生装置。 4 上記加速器として、電子蓄積リング又は電子
サイクロトロンのいずれか一方又は両方を用いた
ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のイ
オンビーム発生装置。 5 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項ないし第4項のいずれかに記
載のイオンビーム発生装置。 6 上記ガス放電発生部は、高周波(RF)放電
を発生せしめるものであることを特徴とする特許
請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載
のイオンビーム発生装置。 7 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原子状態にするた
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6項のいずれかに記載
のイオンビーム発生装置。 8 上記シンクロトロン放射光とガス放電とは
各々の位相が時間的に同期す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。 9 上記物質は、固体又は液体の物質を加熱気化
して生成された蒸気として上記容器内に導入され
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし
第8項のいずれかに記載のイオンビーム発生装
置。[Claims] 1. A container containing a substance to be ionized;
A synchrotron radiation generating unit that irradiates the substance in the container with synchrotron radiation light, and a gas discharge generating unit that generates a gas discharge in the atmosphere of the substance in the container, and generates an ion beam of the substance. In the generating device, the gas discharge generating unit excites the substance from the ground state of the energy level to a relatively lower excited state by gas discharge, and the synchrotron radiation generating unit excites the substance to the excited state. An ion beam generation device characterized in that it generates synchrotron radiation light having a wavelength that causes resonant optical excitation from a state to an auto-ionization state. 2. The synchrotron radiation light generating section generates a plurality of synchrotron radiation lights having different wavelengths to resonantly excite the substance stepwise from the relatively lower excited state to the autoionization state via an intermediate state. An ion beam generator according to claim 1, wherein the ion beam generator is an ion beam generator. 3 The synchrotron radiation light generating section has an accelerator and a spectroscope or spectroscopic system, and generates light that is made from the output from the accelerator and has a narrow line spectrum after passing through the spectroscope or spectroscopic system. An ion beam generator according to claim 1 or 2, characterized in that: 4. The ion beam generation device according to claim 3, wherein either or both of an electron storage ring and an electron cyclotron are used as the accelerator. 5. The ion beam generator according to claim 1, wherein the relatively lower excited state is a metastable state of the energy level of the substance. 6. The ion beam generating device according to any one of claims 1 to 5, wherein the gas discharge generating section generates radio frequency (RF) discharge. 7. The substance is introduced into the container as a gas in a compound or molecular state, and the gas discharge also serves as a gas discharge to bring the substance introduced into the container into a neutral atomic state. An ion beam generator according to any one of claims 1 to 6. 8. The ion beam generator according to claim 1, wherein the synchrotron radiation light and the gas discharge are temporally synchronized in phase. 9. The ion according to any one of claims 1 to 8, wherein the substance is introduced into the container as a vapor generated by heating and vaporizing a solid or liquid substance. Beam generator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59149931A JPS6127039A (en) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Ion beam generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59149931A JPS6127039A (en) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Ion beam generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127039A JPS6127039A (en) | 1986-02-06 |
| JPH0441461B2 true JPH0441461B2 (en) | 1992-07-08 |
Family
ID=15485693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59149931A Granted JPS6127039A (en) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Ion beam generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6127039A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0760654B2 (en) * | 1985-08-23 | 1995-06-28 | 日本電信電話株式会社 | Ion beam generation method and device |
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
- 1984-07-17 JP JP59149931A patent/JPS6127039A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6127039A (en) | 1986-02-06 |
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