JPH06132007A - Ｅ×ｂ型質量分離器 - Google Patents
Ｅ×ｂ型質量分離器Info
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- JPH06132007A JPH06132007A JP4303286A JP30328692A JPH06132007A JP H06132007 A JPH06132007 A JP H06132007A JP 4303286 A JP4303286 A JP 4303286A JP 30328692 A JP30328692 A JP 30328692A JP H06132007 A JPH06132007 A JP H06132007A
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- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 6
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 質量分離機構を簡素化、小型化し、中性粒子
の分離、除去機能を付加すること。 【構成】 ビーム通過路となる真空チャンバ２１は、磁
性体製の対向壁２１1と、これに絶縁物２６を介して結
合された非磁性体製の対向壁２１2で構成されている。
磁性体製対向壁は起磁力源である励磁コイル２２を有す
る磁路２３に結合し、磁極として機能する。非磁性体製
対向壁は電界形成用の電極として機能する。更に、磁路
２３中に絶縁物を設けることにより、磁性体製対向壁を
電気的に絶縁する。この磁性体製対向壁に直流電圧を印
加し、同対向壁間に電界を形成することにより、所望質
量のイオンをこの電界の方向に偏向させることができ、
真空チャンバ内に導入されるイオンと中性粒子の分離、
同粒子の除去機能を付加できる。
の分離、除去機能を付加すること。 【構成】 ビーム通過路となる真空チャンバ２１は、磁
性体製の対向壁２１1と、これに絶縁物２６を介して結
合された非磁性体製の対向壁２１2で構成されている。
磁性体製対向壁は起磁力源である励磁コイル２２を有す
る磁路２３に結合し、磁極として機能する。非磁性体製
対向壁は電界形成用の電極として機能する。更に、磁路
２３中に絶縁物を設けることにより、磁性体製対向壁を
電気的に絶縁する。この磁性体製対向壁に直流電圧を印
加し、同対向壁間に電界を形成することにより、所望質
量のイオンをこの電界の方向に偏向させることができ、
真空チャンバ内に導入されるイオンと中性粒子の分離、
同粒子の除去機能を付加できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビーム通過路となる真
空チャンバの小型化を図ると共に、中性粒子の分離、除
去機能を有するＥ×Ｂ型質量分離器に関する。
空チャンバの小型化を図ると共に、中性粒子の分離、除
去機能を有するＥ×Ｂ型質量分離器に関する。
【０００２】
【従来の技術】互いに直交する電界Ｅと磁界Ｂを利用す
るＥ×Ｂ型質量分離器（ＥクロスＢ型質量分離器、別名
ウィーンフィルタ）は、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）
装置に併設された低エネルギーイオン銃ないし照射装
置、２次イオン質量分析装置における１次光学系等にお
いて、所望質量のイオンの分離、抽出手段として用いら
れている。
るＥ×Ｂ型質量分離器（ＥクロスＢ型質量分離器、別名
ウィーンフィルタ）は、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）
装置に併設された低エネルギーイオン銃ないし照射装
置、２次イオン質量分析装置における１次光学系等にお
いて、所望質量のイオンの分離、抽出手段として用いら
れている。
【０００３】図４は、Ｅ×Ｂ型質量分離器を用いた低エ
ネルギーイオン照射装置の基本構成図である。イオン源
１から引出されたイオンビームはＥ×Ｂ型質量分離器２
に導入される。所望質量のイオンは同分離器を直進し分
析スリット３を通過する。所望質量のイオンと同じく分
離器２に真っ直ぐに入ってきた中性粒子もそのまま直進
し分析スリット３を通り抜けるから、同スリットの下流
に中性粒子除去用の静電偏向器４が設けられており、所
望のイオンビームのみを僅かに偏向させ、ターゲット５
に照射、注入している。
ネルギーイオン照射装置の基本構成図である。イオン源
１から引出されたイオンビームはＥ×Ｂ型質量分離器２
に導入される。所望質量のイオンは同分離器を直進し分
析スリット３を通過する。所望質量のイオンと同じく分
離器２に真っ直ぐに入ってきた中性粒子もそのまま直進
し分析スリット３を通り抜けるから、同スリットの下流
に中性粒子除去用の静電偏向器４が設けられており、所
望のイオンビームのみを僅かに偏向させ、ターゲット５
に照射、注入している。
【０００４】図５はＥ×Ｂ型質量分離器２の一例を示す
断面図であり、これは、先に特許出願された本発明者等
による発明に係るものである（特願平４−１１９９４０
号）。ビーム通過路となる真空チャンバ２１は、磁性体
製の対向壁２１1と非磁性体製の対向壁２１2で形成され
ている。磁性体製の対向壁２１1には起磁力源としての
励磁コイル２２を有する磁路２３が結合されており、同
対向壁は、励磁コイルへの通電によりチャンバ２１内に
一様な磁界を形成させる磁極として働く。このように、
それまでビーム通過路となる真空チャンバと別体に設け
られていた磁極が真空チャンバ２１の一部として構成さ
れていることにより、チャンバ及び磁極部が小型化され
ると共に、磁気ギャップが短くなり、起磁力を減少させ
ることができるから、起磁力源を有する磁路を含めて、
質量分離器全体を小型化することができる。真空チャン
バ２１内には磁界と直交する電界を形成させるために、
非磁性体製の対向壁２１2と平行に、平行平板電極２４
が設けられており、同電極には、非磁性体製の対向壁に
設けたフィードスルー端子２５を経て電界形成用の直流
電圧を印加する。
断面図であり、これは、先に特許出願された本発明者等
による発明に係るものである（特願平４−１１９９４０
号）。ビーム通過路となる真空チャンバ２１は、磁性体
製の対向壁２１1と非磁性体製の対向壁２１2で形成され
ている。磁性体製の対向壁２１1には起磁力源としての
励磁コイル２２を有する磁路２３が結合されており、同
対向壁は、励磁コイルへの通電によりチャンバ２１内に
一様な磁界を形成させる磁極として働く。このように、
それまでビーム通過路となる真空チャンバと別体に設け
られていた磁極が真空チャンバ２１の一部として構成さ
れていることにより、チャンバ及び磁極部が小型化され
ると共に、磁気ギャップが短くなり、起磁力を減少させ
ることができるから、起磁力源を有する磁路を含めて、
質量分離器全体を小型化することができる。真空チャン
バ２１内には磁界と直交する電界を形成させるために、
非磁性体製の対向壁２１2と平行に、平行平板電極２４
が設けられており、同電極には、非磁性体製の対向壁に
設けたフィードスルー端子２５を経て電界形成用の直流
電圧を印加する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、Ｅ×Ｂ型
質量分離器２では、真空チャンバ２１内に同チャンバと
絶縁して電界形成用の平行平板電極２４を設置するか
ら、ビーム通過路が狭くなり、これに伴い、真空チャン
バには給電用のフィードスルー端子２５を設けなければ
ならず、構造全体が複雑になる。
質量分離器２では、真空チャンバ２１内に同チャンバと
絶縁して電界形成用の平行平板電極２４を設置するか
ら、ビーム通過路が狭くなり、これに伴い、真空チャン
バには給電用のフィードスルー端子２５を設けなければ
ならず、構造全体が複雑になる。
【０００６】また、Ｅ×Ｂ型質量分離器２について、そ
の通常の用法に基づき、所望質量のイオンに対する磁界
の作用力と電界の作用力をバランスさせ、図４に示すよ
うに、同イオンが直進するようにして質量の分離を行わ
せると、質量分離器に中性粒子が導入されてしまう場合
には、中性粒子の除去、所望質量のイオンと中性粒子と
を分離するためには静電偏向器４を別機構として設けな
ければならず、イオン照射装置全体のサイズが大きくな
ってしまう。
の通常の用法に基づき、所望質量のイオンに対する磁界
の作用力と電界の作用力をバランスさせ、図４に示すよ
うに、同イオンが直進するようにして質量の分離を行わ
せると、質量分離器に中性粒子が導入されてしまう場合
には、中性粒子の除去、所望質量のイオンと中性粒子と
を分離するためには静電偏向器４を別機構として設けな
ければならず、イオン照射装置全体のサイズが大きくな
ってしまう。
【０００７】本発明は、質量分離機構を簡素化、小型化
したＥ×Ｂ型質量分離器の提供を目的とするものであ
り、更に、所望質量のイオンと中性粒子の分離、中性粒
子の除去機能をも有するＥ×Ｂ型質量分離器の提供を目
的とするものである。
したＥ×Ｂ型質量分離器の提供を目的とするものであ
り、更に、所望質量のイオンと中性粒子の分離、中性粒
子の除去機能をも有するＥ×Ｂ型質量分離器の提供を目
的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ビーム通過路
となる断面矩形状の真空チャンバを有するＥ×Ｂ型質量
分離器において、起磁力源を有する磁路に結合された磁
性体製の対向壁及びこの対向壁と電気的に絶縁して結合
され、直流電圧が印加される非磁性体製の対向壁からな
る前記真空チャンバとを備えてなることを特徴とするも
のである。
となる断面矩形状の真空チャンバを有するＥ×Ｂ型質量
分離器において、起磁力源を有する磁路に結合された磁
性体製の対向壁及びこの対向壁と電気的に絶縁して結合
され、直流電圧が印加される非磁性体製の対向壁からな
る前記真空チャンバとを備えてなることを特徴とするも
のである。
【０００９】更に、本発明は、前記起磁力源を有する磁
路に結合された磁性体製の対向壁が前記磁路中に設けた
絶縁物によって電気的に絶縁されており、この対向壁に
も直流電圧を印加することを特徴とするものである。
路に結合された磁性体製の対向壁が前記磁路中に設けた
絶縁物によって電気的に絶縁されており、この対向壁に
も直流電圧を印加することを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】ビーム通過路となる断面矩形状の真空チャンバ
を、磁性体製の対向壁と、これに電気的に絶縁して結合
された非磁性体製の対向壁で構成しているから、磁性体
製の対向壁を磁界形成用の磁極として機能させることに
加えて、非磁性体製の対向壁を電界形成用の電極として
機能させることができることになり、チャンバと別体に
平行平板電極を設けずに済み、真空チャンバ内に充分な
大きさのビーム通過路を形成しつつ、且つチャンバ及び
電磁界形成部の構造を簡素化、小型化することができ
る。また、非磁性体製の対向壁には大気部から電界形成
用の直流電圧を直接印加することができるから、真空チ
ャンバにフィードスルー端子を設けずに済む。
を、磁性体製の対向壁と、これに電気的に絶縁して結合
された非磁性体製の対向壁で構成しているから、磁性体
製の対向壁を磁界形成用の磁極として機能させることに
加えて、非磁性体製の対向壁を電界形成用の電極として
機能させることができることになり、チャンバと別体に
平行平板電極を設けずに済み、真空チャンバ内に充分な
大きさのビーム通過路を形成しつつ、且つチャンバ及び
電磁界形成部の構造を簡素化、小型化することができ
る。また、非磁性体製の対向壁には大気部から電界形成
用の直流電圧を直接印加することができるから、真空チ
ャンバにフィードスルー端子を設けずに済む。
【００１１】更に、磁性体製の対向壁にも直流電圧を印
加し、同壁間に電界を形成する。これに伴い、直進する
所望質量のイオン及び中性粒子の内、同イオンは、磁性
体製の対向壁間の前記電界の方向に偏向されるから、Ｅ
×Ｂ型質量分離器は、所望質量のイオンと中性粒子の分
離機能、中性粒子の除去機能を有することになる。
加し、同壁間に電界を形成する。これに伴い、直進する
所望質量のイオン及び中性粒子の内、同イオンは、磁性
体製の対向壁間の前記電界の方向に偏向されるから、Ｅ
×Ｂ型質量分離器は、所望質量のイオンと中性粒子の分
離機能、中性粒子の除去機能を有することになる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１はＥ×Ｂ型質量分離器の構成を示す断面図である。
なお、以下の説明において、図４、図５と同一符号は同
等部分を示す。Ｅ×Ｂ型質量分離器２におけるビーム通
過路となる真空チャンバ２１は、磁性体製の対向壁２１
1と非磁性体製の対向壁２１2で形成されている。磁性体
製の対向壁２１1には起磁力源としての励磁コイル２２
を有する磁路２３が結合されており、同対向壁は、励磁
コイルへの通電によりチャンバ２１内に一様な磁界を形
成させる磁極として働く。非磁性体製の対向壁２１
2は、磁性体製の対向壁２１1に絶縁物２６を介して結合
されており、同対向壁は、直流電圧を印加することによ
り、チャンバ２１内に磁界と直行する電界を形成させる
平行電極として働く。
図１はＥ×Ｂ型質量分離器の構成を示す断面図である。
なお、以下の説明において、図４、図５と同一符号は同
等部分を示す。Ｅ×Ｂ型質量分離器２におけるビーム通
過路となる真空チャンバ２１は、磁性体製の対向壁２１
1と非磁性体製の対向壁２１2で形成されている。磁性体
製の対向壁２１1には起磁力源としての励磁コイル２２
を有する磁路２３が結合されており、同対向壁は、励磁
コイルへの通電によりチャンバ２１内に一様な磁界を形
成させる磁極として働く。非磁性体製の対向壁２１
2は、磁性体製の対向壁２１1に絶縁物２６を介して結合
されており、同対向壁は、直流電圧を印加することによ
り、チャンバ２１内に磁界と直行する電界を形成させる
平行電極として働く。
【００１３】このように構成したことにより、真空チャ
ンバ２１内に絶縁して平行平板電極を設けずに済み、充
分な大きさのビーム通過路を確保することができる。ま
た、非磁性体製の対向壁２１2の外面は大気部に位置す
るから、同対向壁に、真空シール機能を持つフィードス
ルー端子を設けることなく、大気部から直接、直流電圧
を印加することができる。
ンバ２１内に絶縁して平行平板電極を設けずに済み、充
分な大きさのビーム通過路を確保することができる。ま
た、非磁性体製の対向壁２１2の外面は大気部に位置す
るから、同対向壁に、真空シール機能を持つフィードス
ルー端子を設けることなく、大気部から直接、直流電圧
を印加することができる。
【００１４】図２は他の実施例の断面図であり、図１と
同一符号は同等部分を示す。このＥ×Ｂ型質量分離器２
は、図１に示したものに、更に、磁路２３中に絶縁物２
７を設けたものであり、これに伴い、磁性体製の対向壁
２１1は互いに電気的に絶縁される。
同一符号は同等部分を示す。このＥ×Ｂ型質量分離器２
は、図１に示したものに、更に、磁路２３中に絶縁物２
７を設けたものであり、これに伴い、磁性体製の対向壁
２１1は互いに電気的に絶縁される。
【００１５】この電気的に絶縁されている磁性体製の対
向壁２１2に直流電圧を印加することによって、同対向
壁間に電界を形成する。真空チャンバ２１内に導入され
た所望質量のイオンは、磁性体製の対向壁２１1間に形
成される磁界と、これに直交する非磁性体製の対向壁２
１2間に形成される電界によってチャンバ内を直進する
が、この電界に直交する磁性体製の対向壁２１1間に形
成された電界によって所望質量のイオンは同電界の方向
に偏向され、曲げられる。したがって、所望質量のイオ
ンと、同イオンと共に真空チャンバ内に導入され、電磁
界の影響を受けず、そのまま直進する中性粒子とを分離
することができ、中性粒子の除去機能を有するものとな
る。
向壁２１2に直流電圧を印加することによって、同対向
壁間に電界を形成する。真空チャンバ２１内に導入され
た所望質量のイオンは、磁性体製の対向壁２１1間に形
成される磁界と、これに直交する非磁性体製の対向壁２
１2間に形成される電界によってチャンバ内を直進する
が、この電界に直交する磁性体製の対向壁２１1間に形
成された電界によって所望質量のイオンは同電界の方向
に偏向され、曲げられる。したがって、所望質量のイオ
ンと、同イオンと共に真空チャンバ内に導入され、電磁
界の影響を受けず、そのまま直進する中性粒子とを分離
することができ、中性粒子の除去機能を有するものとな
る。
【００１６】かかるＥ×Ｂ型質量分離器２を用いること
により、イオン照射装置は、中性粒子除去用の静電偏向
器が不要となり、図３に示すように構成され、装置全体
を小型化することができる。分析スリット３は、そのス
リット内を偏向された所望質量のイオンのみが通過する
ように設けられており、質量分離器２を直進する中性粒
子は分析スリット３で遮蔽、除去される。
により、イオン照射装置は、中性粒子除去用の静電偏向
器が不要となり、図３に示すように構成され、装置全体
を小型化することができる。分析スリット３は、そのス
リット内を偏向された所望質量のイオンのみが通過する
ように設けられており、質量分離器２を直進する中性粒
子は分析スリット３で遮蔽、除去される。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、ビーム通過路となる断面矩形状の真空チャンバ
を、磁性体製の対向壁と非磁性体製の対向壁で構成し、
磁性体製の対向壁を磁界形成用の磁極として機能させる
ことに加えて、非磁性体製の対向壁を電界形成用の電極
として機能させているから、チャンバと別体に平行平板
電極を設けずに済み、また、非磁性体製の対向壁には大
気部から電界形成用の直流電圧を直接印加することがで
き、真空チャンバにフィードスルー端子を設けずに済む
ことになり、真空チャンバ内に充分な大きさのビーム通
過路を形成しつつ、チャンバ及び電磁界形成部の質量分
離機構を簡素化し、質量分離器全体を小型化することが
できる。
ので、ビーム通過路となる断面矩形状の真空チャンバ
を、磁性体製の対向壁と非磁性体製の対向壁で構成し、
磁性体製の対向壁を磁界形成用の磁極として機能させる
ことに加えて、非磁性体製の対向壁を電界形成用の電極
として機能させているから、チャンバと別体に平行平板
電極を設けずに済み、また、非磁性体製の対向壁には大
気部から電界形成用の直流電圧を直接印加することがで
き、真空チャンバにフィードスルー端子を設けずに済む
ことになり、真空チャンバ内に充分な大きさのビーム通
過路を形成しつつ、チャンバ及び電磁界形成部の質量分
離機構を簡素化し、質量分離器全体を小型化することが
できる。
【００１８】更に、磁性体製の対向壁にも直流電圧を印
加し、同壁間に電界を形成することに伴い、導入される
所望質量のイオン及び中性粒子に対し、同イオンのみを
磁性体製の対向壁間の電界の方向に偏向させることがで
き、所望質量のイオンと中性粒子とを分離し、中性粒子
の除去を可能にする。
加し、同壁間に電界を形成することに伴い、導入される
所望質量のイオン及び中性粒子に対し、同イオンのみを
磁性体製の対向壁間の電界の方向に偏向させることがで
き、所望質量のイオンと中性粒子とを分離し、中性粒子
の除去を可能にする。
【図１】本発明の実施例の断面図である。
【図２】他の実施例の断面図である。
【図３】図２に示したＥ×Ｂ型質量分離器を用いるイオ
ン照射装置の構成図である。
ン照射装置の構成図である。
【図４】Ｅ×Ｂ型質量分離器を用いるイオン照射装置の
構成図である。
構成図である。
【図５】Ｅ×Ｂ型質量分離器の一例を示す断面図であ
る。
る。
1 イオン源 2 Ｅ×Ｂ型質量分離器 3 分析スリット 4 静電偏向器 5 ターゲット 21 真空チャンバ 211 磁性体製の対向壁 212 非磁性体製の対向壁 22 励磁コイル 23 磁路 26,27 絶縁物
Claims (2)
- 【請求項１】 ビーム通過路となる断面矩形状の真空チ
ャンバを有するＥ×Ｂ型質量分離器において、起磁力源
を有する磁路に結合された磁性体製の対向壁及び、この
対向壁と電気的に絶縁して結合され、直流電圧が印加さ
れる非磁性体製の対向壁からなる前記真空チャンバを備
えてなることを特徴とするＥ×Ｂ質量分離器。 - 【請求項２】 ビーム通過路となる断面矩形状の真空チ
ャンバを有するＥ×Ｂ型質量分離器において、起磁力源
を有する磁路に結合し、この磁路中に設けた絶縁物によ
って電気的に絶縁され、直流電圧が印加される磁性体製
の対向壁及び、この対向壁と電気的に絶縁して結合さ
れ、直流電圧が印加される非磁性体製の対向壁からなる
前記真空チャンバとを備えてなることを特徴とするＥ×
Ｂ型質量分離器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4303286A JPH06132007A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | Ｅ×ｂ型質量分離器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4303286A JPH06132007A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | Ｅ×ｂ型質量分離器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06132007A true JPH06132007A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17919131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4303286A Pending JPH06132007A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | Ｅ×ｂ型質量分離器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06132007A (ja) |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP4303286A patent/JPH06132007A/ja active Pending
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