JPH0522864Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この考案は、荷電粒子ビーム電流測定装置に関
し、特にビーム電流を検出する電極が回転移動す
る方式の装置に関する。

(ロ) 従来技術 従来知られている回転型のビーム電流測定装置
の一例を第１図に示す。この回転型ビーム電流測
定装置１は、側面に３個の穴３，４，５を有する
回転円筒電極２と、その回転円筒電極２に流れる
電流を検出する電流計６とから基本的に構成され
ている。

回転円筒電極２を第２図ａのように位置させる
と、穴３，４が荷電粒子ビームＢの進路上に並ぶ
から、荷電粒子ビームＢは回転円筒電極２に触れ
ることなく素通りする。そこでこのビーム電流測
定装置１に影響されることなく、荷電粒子ビーム
Ｂはターゲツト（図示省略）に向かう。

次に回転円筒電極２をロータリーソレノイドや
モータのような駆動機構によつて、第２図ｂのよ
うに90°回転した位置にすると、穴５が荷電粒子
ビームＢの進路上に位置するから、荷電粒子ビー
ムＢは回転円筒電極２の穴５と対向位置の内面に
入射する。そこでこの電極２に流れる電流を電流
計６で検出することによりビーム電流を測定でき
る。

上記装置１において、欠点となつているのは、
ビーム電流測定の際、荷電粒子ビームＢの入射に
よつて電極２の内面の壁からたたき出される二次
電子が逃げやすい点にある。すなわち、荷電粒子
Ｂが入射する壁面から二次電子が放出されるが、
この二次電子の大部分は再び電極２の内面に入射
し、一部は穴３，４，５から外部へ逃げる。再び
電極２に入射する二次電子は結局のところ電流計
６による測定値に影響を与えないが、外部へ逃げ
る二次電子は測定に誤差を与える。たとえば荷電
粒子ビームＢの荷電粒子が正電荷をもつ場合に
は、ビーム電流は実際より大きく測定され、逆に
荷電粒子が負電荷をもつ場合は、ビーム電流は実
際より小さく測定されることになる。

(ハ) 考案の目的 この考案は、ビーム電流を検出する電極からた
たき出される二次電子によつて生じる測定誤差を
小さくした回転型ビーム電流測定装置を提供する
ことを目的とする。

(ニ) 考案の構成 この考案の回転型ビーム電流測定装置は、第１
の位置と第２の位置との間で回転移動可能であ
り、第１の位置では荷電粒子ビームの進路を遮断
し、第２の位置では荷電粒子ビームの進路外とな
る回転移動電極、荷電粒子ビームの進路外に固定
的に設置され、前記回転移動電極が第１の位置に
あるときに、その回転移動電極への荷電粒子ビー
ムの入射開口部分を除いてその回転移動電極のビ
ーム入射面を外部空間から実質的に遮蔽する固定
遮蔽電極、前記固定遮蔽電極に正または負または
０電位を与える電気的手段、および前記回転移動
電極に流れる電流を検出する電流検出手段を具備
して構成される。

上記において、電気的手段とは、たとえば回転
移動電極に対して固定遮断電極に正又は負の電位
を与える電圧印加用直流電源、もしくは両電極を
電気的に直結して同電位とする導体を挙げること
ができる。

(ホ) 実施例 第３図に示す１１は、この考案の回転型ビーム
電流測定装置の一実施例である。２は回転円筒電
極で、その回転駆動機構も含めて従来公知の構成
と同様の構成である。寸法例を挙げれば、直径４
cm、高さ４cm、穴３，４，５の直径は1.5cmで、
厚さ１mmのステンレス鋼製である。

７，８は、回転円筒電極２がビーム電流測定位
置〔第４図ｂ参照〕にあるときに、穴３，４を塞
ぐように固定的に設置された固定遮蔽電極であ
り、前記回転円筒電極２と同様に厚さ１mmのステ
ンレス鋼製である。

９は、回転円筒電極２と固定遮蔽電極７，８と
を電気的に直結する導体である。

６は電流計である。

以上のようにしてなる回転型ビーム電流測定装
置１１において、第４図ａに示すように、回転円
筒電極２をビーム素通し位置にすれば、穴３，４
を通して荷電粒子ビームＢが電極２，７，８に触
れることなく通過する。次に第４図ｂに示すよう
に、回転円筒電極２をビーム電流測定位置にすれ
ば、穴５を通して荷電粒子ビームＢが円筒電極２
内に導入され、穴５に対向した内壁面に入射す
る。このとき内壁面から二次電子がたたき出さ
れ、その一部は穴３，４，５から円筒電極２外へ
逃げ出すが、穴３，４を出た二次電子は遮蔽電極
７，８で捕獲される。これによる両電極２，７，
８における効果は、両電極２，７，８が導体９で
接続されているから、相殺され、外部には表われ
ない。

したがつて、穴３，４から逃げ出す二次電子は
測定誤差とならず、従来装置１に比べて測定精度
が向上する。

第５図に示す２１は、上記実施例装置１１の導
体９に代えて直流電源１９を備えた実施例であ
る。この装置２１では、固定遮蔽電極７，８が回
転円筒電極２に対して負電位にされている。そこ
で回転円筒電極２から固定遮蔽電極７，８へ向か
う電界が形成されるから、二次電子はその電界の
ために穴３，４付近では回転円筒電極２に引付け
られ、回転円筒電極２と固定遮蔽電極７，８の間
の空隙ｇから逃げ出す二次電子を少なくできる。

第６図に示す３１は、上記実施例装置２１の直
流電源２９の極性を逆にした実施例である。この
装置３１では電界の向きが逆になるから二次電子
が固定遮蔽電極７，８に引付けられ、やはり両電
極２，７，８間の空隙ｇから逃げる二次電子を少
なくできる。

第７図に示す４１は、この考案のさらに他の実
施例で、湾曲した板状の回転移動電極４２と、そ
の回転移動電極４２を内包する円筒状の固定遮蔽
電極４３と、それら電極４２，４３を接続する導
体４７と、電流計４８とから構成されている。固
定遮蔽電極４３は、対向する配置でビーム穴４
５，４６を有し、これらビーム穴４５，４６が荷
電粒子ビームＢの進路上に並ぶような位置に設置
される。第８図ａに示すように、回転移動電極４
２は荷電粒子ビームＢの進路外に移動されると、
荷電粒子ビームＢは何ら影響を受けないで素通り
する。一方、第８図ｂに示すように、回転移動電
極４２が荷電粒子ビームＢの進路上に移動される
と、上述した実施例の場合と同様にビーム電流を
精度良く測定できる。

なお、上記実施例装置１１〜４１における円筒
の電極は角筒であつてもよく、また丸い穴は角穴
であつてもよい。

(ヘ) 考案の効果 この考案のビーム電流測定装置によれば、荷電
粒子ビームによつてたたき出される二次電子が外
部へ逃げるのを抑制できるから、測定精度を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転型ビーム電流測定装置の一
例の構成説明図、第２図ａ，ｂは第１図に示す装
置における荷電粒子ビームと電極の相対配置を示
す断面図、第３図はこの考案の回転型ビーム電流
測定装置の一実施例の構成説明図、第４図ａ，ｂ
は第３図に示す装置における第２図相当図、第５
図はこの考案の他の実施例の模式的構成説明図、
第６図はこの考案のさらに他の実施例の模式的構
成説明図、第７図はさらにまた他の実施例の構成
説明図、第８図ａ，ｂは第７図に示す装置におけ
る第２図相当図である。 １１，２１，３１，４１……回転型ビーム電流
測定装置、２……回転円筒電極、３，４，５……
穴、６……電流計、７，８……固定遮蔽電極、９
……導体、１９……直流電源、Ｂ……荷電粒子ビ
ーム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ａ） 第１の位置と第２の位置との間で回転
   移動可能であり、第１の位置では荷電粒子ビ
   ームの進路を遮断し、第２の位置では荷電粒
   子ビームの進路外となる回転移動電極、 ｂ） 荷電粒子ビームの進路外に固定的に設置
   され、前記回転移動電極が第１の位置にある
   ときに、その回転移動電極への荷電粒子ビー
   ムの入射開口部分を除いてその回転移動電極
   のビーム入射面を外部空間に対して実質的に
   遮蔽する固定遮蔽電極、 ｃ） 前記固定遮蔽電極に前記回転移動電極に
   対する相対的な電位を与える電気手段、およ
   び ｄ） 前記回転移動電極に流れる電流を検出す
   る電流検出手段 を具備してなる回転型ビーム電流測定装置。 ２ 電気的手段が、回転移動電極と固定遮断電極
   の間に接続された直流電源回路である請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３ 電気的手段が、回転移動電極と固定遮断電極
   とを電気的に直結する導体である請求の範囲第
   １項記載の装置。