JPH07263194A - 加速器 - Google Patents
加速器Info
- Publication number
- JPH07263194A JPH07263194A JP4810694A JP4810694A JPH07263194A JP H07263194 A JPH07263194 A JP H07263194A JP 4810694 A JP4810694 A JP 4810694A JP 4810694 A JP4810694 A JP 4810694A JP H07263194 A JPH07263194 A JP H07263194A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum
- duct
- accelerator
- coating
- divided
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- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、超ＬＳＩ微細加工等に用いられる
加速器に係り、特に、偏向電磁石部の真空ダクトに取り
付けられるイオンクリアリング電極を提案し、高性能の
加速器を提供する。 【構成】 上下に２分割した真空ダクト（３ａ，３ｂ）
の各々の内面に絶縁コーティング（11）を施し、この上
に銅コーティング（12）を施し、この銅コーティング
（12）と真空封止型電流導入端子間をリード線（13）で
接続し、その後２分割した真空ダクト（３ａ，３ｂ）を
溶接してイオンクリアリング電極を形成する。
加速器に係り、特に、偏向電磁石部の真空ダクトに取り
付けられるイオンクリアリング電極を提案し、高性能の
加速器を提供する。 【構成】 上下に２分割した真空ダクト（３ａ，３ｂ）
の各々の内面に絶縁コーティング（11）を施し、この上
に銅コーティング（12）を施し、この銅コーティング
（12）と真空封止型電流導入端子間をリード線（13）で
接続し、その後２分割した真空ダクト（３ａ，３ｂ）を
溶接してイオンクリアリング電極を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば超ＬＳＩ微細加工
等に用いられる加速器に係り、特にイオンクリアリング
電極を改良した加速器に関する。
等に用いられる加速器に係り、特にイオンクリアリング
電極を改良した加速器に関する。
【０００２】
【従来の技術】加速器は電子、陽子、イオンなどのビー
ムを10億電子ボルト( １GeV ）程度の高エネルギー状態
に加速するためのものであり、この加速器の一例として
従来から素粒子の研究分野で大形のもの例えば直径１km
以上のものが建設されている。最近は例えば電子からの
放射光（ＳＯＲ光といわれる）を利用した超ＬＳＩ微細
加工（リソグラフィ）など新しい分野への応用として比
較的小形なもの例えば直径が10ｍ程度の加速器も建設さ
れている。
ムを10億電子ボルト( １GeV ）程度の高エネルギー状態
に加速するためのものであり、この加速器の一例として
従来から素粒子の研究分野で大形のもの例えば直径１km
以上のものが建設されている。最近は例えば電子からの
放射光（ＳＯＲ光といわれる）を利用した超ＬＳＩ微細
加工（リソグラフィ）など新しい分野への応用として比
較的小形なもの例えば直径が10ｍ程度の加速器も建設さ
れている。
【０００３】図３は従来の電子加速器の概略構成を示す
上面図である。すなわち、電子を生成しある程度（数10
〜数100MeV）のエネルギーまで加速する線形加速器
（１）、この線形加速器（１）から出た電子ビームを後
述する真空ダクト（３）へ導く輸送管（２）、電子ビー
ムが残留気体と衝突して損失となるのを防ぐため超高真
空状態にされる真空ダクト（３）、上記電子ビームを所
定方向（図では時計方向）に曲げるため所定方向磁場
（図では紙面の表より裏に向かう方向の磁場）をかける
ための偏向電磁石（４）、曲がったビームの描く円の接
線方向に放射される放射光を取出すための放射光ポート
（５）、電子ビーム収束用四極電磁石（６ａ）および電
子ビーム発散用四極電磁石（６ｂ）、上記線形加速器
（１）から入射されたビームを高エネルギー（GeV 程
度）まで加速するための高周波共振空洞（７）、上記真
空ダクト（３）内を超高真空状態にするための真空ポン
プ（８）、次に述べるイオンクリアリング電極（９）な
どから構成されている。
上面図である。すなわち、電子を生成しある程度（数10
〜数100MeV）のエネルギーまで加速する線形加速器
（１）、この線形加速器（１）から出た電子ビームを後
述する真空ダクト（３）へ導く輸送管（２）、電子ビー
ムが残留気体と衝突して損失となるのを防ぐため超高真
空状態にされる真空ダクト（３）、上記電子ビームを所
定方向（図では時計方向）に曲げるため所定方向磁場
（図では紙面の表より裏に向かう方向の磁場）をかける
ための偏向電磁石（４）、曲がったビームの描く円の接
線方向に放射される放射光を取出すための放射光ポート
（５）、電子ビーム収束用四極電磁石（６ａ）および電
子ビーム発散用四極電磁石（６ｂ）、上記線形加速器
（１）から入射されたビームを高エネルギー（GeV 程
度）まで加速するための高周波共振空洞（７）、上記真
空ダクト（３）内を超高真空状態にするための真空ポン
プ（８）、次に述べるイオンクリアリング電極（９）な
どから構成されている。
【０００４】ところで、真空ダクト（３）は超高真空に
保たれてはいるが、それでも電子ビームが残留ガスと衝
突してかなりの量のイオンが作られる。電子ビームが通
る軌道上にイオンが多く蓄積されると、電子ビームがイ
オンと衝突するためにビーム寿命が短かくなったり、ビ
ーム運動が不安定になってビーム損失を引きおこしたり
する問題がある。これを避けるためにイオンクリアリン
グ電極（９）を設けている。
保たれてはいるが、それでも電子ビームが残留ガスと衝
突してかなりの量のイオンが作られる。電子ビームが通
る軌道上にイオンが多く蓄積されると、電子ビームがイ
オンと衝突するためにビーム寿命が短かくなったり、ビ
ーム運動が不安定になってビーム損失を引きおこしたり
する問題がある。これを避けるためにイオンクリアリン
グ電極（９）を設けている。
【０００５】図４は図３のIV−IV断面図であり、イオン
クリアリング電極（９）が真空ダクト（３）に取り付け
られている。イオンクリアリング電極（９）は、上下の
２つの電流導入端子（９ａ）と電流導入端子（９ａ）に
取り付けられている２枚の電極（９ｂ）から構成されて
いる。電極（９ｂ）の奥行方向長さはまちまちであるが
通常20〜30cm程度である。電流導入端子（９ａ）は真空
を保持するため真空封止型である。上側の電流導入端子
（９ａ）に図示しない電源より＋Ｖボルト（０ボルトは
真空ダクト（３）である）を印加し、下側の電流導入端
子（９ａ）に図示しない、電源より−Ｖボルトを与える
と、上下の両電極（９ｂ）間には２Ｖボルトの電圧が印
加され、イオンはこの電場により追いはらわれる（これ
をイオンクリアリングと称している）。なお、ビームが
通る縦方向間隔を確保するため、イオンクリアリング電
極（９）がある所の真空ダクト（３）は少し大きい。
クリアリング電極（９）が真空ダクト（３）に取り付け
られている。イオンクリアリング電極（９）は、上下の
２つの電流導入端子（９ａ）と電流導入端子（９ａ）に
取り付けられている２枚の電極（９ｂ）から構成されて
いる。電極（９ｂ）の奥行方向長さはまちまちであるが
通常20〜30cm程度である。電流導入端子（９ａ）は真空
を保持するため真空封止型である。上側の電流導入端子
（９ａ）に図示しない電源より＋Ｖボルト（０ボルトは
真空ダクト（３）である）を印加し、下側の電流導入端
子（９ａ）に図示しない、電源より−Ｖボルトを与える
と、上下の両電極（９ｂ）間には２Ｖボルトの電圧が印
加され、イオンはこの電場により追いはらわれる（これ
をイオンクリアリングと称している）。なお、ビームが
通る縦方向間隔を確保するため、イオンクリアリング電
極（９）がある所の真空ダクト（３）は少し大きい。
【０００６】図５は、図３のＶ−Ｖ断面図で、偏向電磁
石（４）は磁極（４ａ）、磁力線が通る磁気回路を形成
する継鉄（４ｂ）、起磁力を発生する励磁コイル（４
ｃ）などから構成されている。図５の場合、磁極間の磁
場の方向は上側の磁極（４ａ）がＮ極、下側の磁極（４
ａ）がＳ極である。また電子ビームは真空ダクト（３）
中を紙面垂直方向（裏面より表面へ向かう方向）に運動
する。（５）は放射光ポートである。磁極（４ａ）間の
間隔は偏向電磁石（４）を小型化するためできるだけ小
さくするのが望ましく、真空ダクト（３）と磁極（４
ａ）の間はほとんど隙間がない。
石（４）は磁極（４ａ）、磁力線が通る磁気回路を形成
する継鉄（４ｂ）、起磁力を発生する励磁コイル（４
ｃ）などから構成されている。図５の場合、磁極間の磁
場の方向は上側の磁極（４ａ）がＮ極、下側の磁極（４
ａ）がＳ極である。また電子ビームは真空ダクト（３）
中を紙面垂直方向（裏面より表面へ向かう方向）に運動
する。（５）は放射光ポートである。磁極（４ａ）間の
間隔は偏向電磁石（４）を小型化するためできるだけ小
さくするのが望ましく、真空ダクト（３）と磁極（４
ａ）の間はほとんど隙間がない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにイオンク
リアリング電極（９）は真空ダクト（３）の周上数ケ所
に設けられているが、偏向電磁石（４）に覆われた真空
ダクト（３）部分には取り付けられていない。これは図
５に示したように偏向電磁石（４）の磁極間隔はできる
だけ小さくすることが必要でイオンクリアリング電極
（９）を設置する空間がないためためである。偏向電磁
石（４）が周全体に占める割合は大きく、偏向電磁石
（４）部の真空ダクト（３）にもイオンクリアリング電
極（９）を取り付ければ加速器としての性能向上が図れ
るが、空間上の制約から取り付けることができない。そ
こで本発明は、偏向電磁石（４）部の真空ダクト（３）
に取り付けられるイオンクリアリング電極を提案し、高
性能の加速器を提供することを目的とする。
リアリング電極（９）は真空ダクト（３）の周上数ケ所
に設けられているが、偏向電磁石（４）に覆われた真空
ダクト（３）部分には取り付けられていない。これは図
５に示したように偏向電磁石（４）の磁極間隔はできる
だけ小さくすることが必要でイオンクリアリング電極
（９）を設置する空間がないためためである。偏向電磁
石（４）が周全体に占める割合は大きく、偏向電磁石
（４）部の真空ダクト（３）にもイオンクリアリング電
極（９）を取り付ければ加速器としての性能向上が図れ
るが、空間上の制約から取り付けることができない。そ
こで本発明は、偏向電磁石（４）部の真空ダクト（３）
に取り付けられるイオンクリアリング電極を提案し、高
性能の加速器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、偏向電磁石（４）部の真空容器（３）内の上下にセ
ラミックス等の絶縁コーティングを施し、この絶縁コー
ティングの上に銅コーティングにより上下の電極を形成
する。
め、偏向電磁石（４）部の真空容器（３）内の上下にセ
ラミックス等の絶縁コーティングを施し、この絶縁コー
ティングの上に銅コーティングにより上下の電極を形成
する。
【０００９】
【作用】この銅コーティング電極を＋Ｖボルト、−Ｖボ
ルトの電圧を印加することによりイオンクリアリング作
用を持たせることができる。絶縁コーティング、銅コー
ティングの厚みは薄くてよいのでビームの運動を妨げ
ず、真空ダクト（３）を大きくする必要はない。したが
って当然、偏向電磁石（４）の磁極間隔を大きくする必
要はない。
ルトの電圧を印加することによりイオンクリアリング作
用を持たせることができる。絶縁コーティング、銅コー
ティングの厚みは薄くてよいのでビームの運動を妨げ
ず、真空ダクト（３）を大きくする必要はない。したが
って当然、偏向電磁石（４）の磁極間隔を大きくする必
要はない。
【００１０】
（実施例の構成）以下本発明の実施例について図面を参
照して説明する。図１はその一実施例の要部、すなわち
偏向電磁石（４）部の真空ダクト（３）の断面図を示し
ている。真空ダクト（３）は上側ダクト（３ａ）、およ
び下側ダクト（３ｂ）から成る。上側ダクト（３ａ）、
下側ダクト（３ｂ）の内面にはセラミック溶射などによ
りセラミックスの絶縁コーティング（11）が施される。
真空ダクト（３）は超高真空中で使用され、かつ 200℃
程度でのベーキングされるので放出ガスが少なく耐熱性
の高いセラミックス等を用いるのが適している。絶縁コ
ーティング（11）の上には蒸着、スパッタリングなどで
銅コーティング（12）が形成される。銅コーティング
（12）はリード線（13）により電流導入端子（９ａ）と
接続される。電流導入端子（９ａ）は図４と同様のもの
でよく、真空封止型である。このように上側ダクト（３
ａ）、下側ダクト（３ｂ）を形成した後両者を溶接し、
真空ダクト（３）とする。
照して説明する。図１はその一実施例の要部、すなわち
偏向電磁石（４）部の真空ダクト（３）の断面図を示し
ている。真空ダクト（３）は上側ダクト（３ａ）、およ
び下側ダクト（３ｂ）から成る。上側ダクト（３ａ）、
下側ダクト（３ｂ）の内面にはセラミック溶射などによ
りセラミックスの絶縁コーティング（11）が施される。
真空ダクト（３）は超高真空中で使用され、かつ 200℃
程度でのベーキングされるので放出ガスが少なく耐熱性
の高いセラミックス等を用いるのが適している。絶縁コ
ーティング（11）の上には蒸着、スパッタリングなどで
銅コーティング（12）が形成される。銅コーティング
（12）はリード線（13）により電流導入端子（９ａ）と
接続される。電流導入端子（９ａ）は図４と同様のもの
でよく、真空封止型である。このように上側ダクト（３
ａ）、下側ダクト（３ｂ）を形成した後両者を溶接し、
真空ダクト（３）とする。
【００１１】（実施例の作用）図１の上側の電流導入端
子（９ａ）に図示しない電源より＋Ｖボルト、下側の電
流導入端子（９ａ）に図示しない電源より−Ｖボルトを
与えると、上下の銅コーティング（12）間には２Ｖボル
トの電圧が印加されイオンクリアリングが行われる。
子（９ａ）に図示しない電源より＋Ｖボルト、下側の電
流導入端子（９ａ）に図示しない電源より−Ｖボルトを
与えると、上下の銅コーティング（12）間には２Ｖボル
トの電圧が印加されイオンクリアリングが行われる。
【００１２】（実施例の効果）このように偏向電磁石
（４）部の真空ダクト（３）でもイオンクリアリング作
用によりイオンを軌道上から除去できるので電子ビーム
が安定にまわるようになる。また、イオンクリアリング
電極を形成する絶縁コーティングおよび銅コーティング
は厚みが薄いので真空ダクト（３）を大きくする必要は
なく、したがって偏向電磁石（４）を大きくする必要は
ない。
（４）部の真空ダクト（３）でもイオンクリアリング作
用によりイオンを軌道上から除去できるので電子ビーム
が安定にまわるようになる。また、イオンクリアリング
電極を形成する絶縁コーティングおよび銅コーティング
は厚みが薄いので真空ダクト（３）を大きくする必要は
なく、したがって偏向電磁石（４）を大きくする必要は
ない。
【００１３】（他の実施例）次に他の実施例を図２に示
す。図２は図１と同部分の断面図であり、絶縁コーティ
ング（11）、銅コーティング（12）を片側のみに形成し
た例である。図２の例では下側の電流導入端子（９ａ）
に−Ｖボルトの電圧を与えると、真空容器（３）が０ボ
ルトであるから電子ビームにはＶボルトの電圧が印加さ
れ、イオンクリアリングが行われる。この例はイオンク
リアリング電圧が低くてもよい時に採用できる。なお、
上記の説明は一応は偏向電磁石（４）部を対象として説
明しているが、例えば補正用電磁石等偏向電磁石と同様
の形状を有する電磁石部でも全く同様のイオンクリアリ
ング電極形状を採用できることは当然である。
す。図２は図１と同部分の断面図であり、絶縁コーティ
ング（11）、銅コーティング（12）を片側のみに形成し
た例である。図２の例では下側の電流導入端子（９ａ）
に−Ｖボルトの電圧を与えると、真空容器（３）が０ボ
ルトであるから電子ビームにはＶボルトの電圧が印加さ
れ、イオンクリアリングが行われる。この例はイオンク
リアリング電圧が低くてもよい時に採用できる。なお、
上記の説明は一応は偏向電磁石（４）部を対象として説
明しているが、例えば補正用電磁石等偏向電磁石と同様
の形状を有する電磁石部でも全く同様のイオンクリアリ
ング電極形状を採用できることは当然である。
【００１４】
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、偏向電磁石
を大きくすることなく、偏向電磁石部の真空ダクトにイ
オンクリアリング電極を取り付けることができるので、
偏向電磁石部の電子ビーム軌道上のイオンを除去でき
る。したがってイオンによるビーム寿命の低下やビーム
損失が起きづらくなり、従来と同一寸法のままで高性能
となった加速器を提供できる。
を大きくすることなく、偏向電磁石部の真空ダクトにイ
オンクリアリング電極を取り付けることができるので、
偏向電磁石部の電子ビーム軌道上のイオンを除去でき
る。したがってイオンによるビーム寿命の低下やビーム
損失が起きづらくなり、従来と同一寸法のままで高性能
となった加速器を提供できる。
【図１】本発明のイオンクリアリング電極の一実施例を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】本発明の他の実施例を示す図１と同様の断面
図。
図。
【図３】従来の加速器の概略構成を示す上面図。
【図４】従来のイオンクリアリング電極を示す図３のIV
−IV線に沿う矢視断面図。
−IV線に沿う矢視断面図。
【図５】従来の偏向電磁石と真空ダクトの配置を示す図
３のＶ−Ｖ線に沿う矢視断面図。
３のＶ−Ｖ線に沿う矢視断面図。
３…真空ダクト ３ａ…上側ダクト ３ｂ…下側ダクト ４…偏向電磁石 ５…放射光ポート ９…イオンクリアリ
ング電極 ９ａ…電流導入端子 ９ｂ…電極 11…絶縁コーティング 12…銅コーティング 13…リード線
ング電極 ９ａ…電流導入端子 ９ｂ…電極 11…絶縁コーティング 12…銅コーティング 13…リード線
Claims (2)
- 【請求項１】 上下に２分割した真空ダクトの各々の内
面に絶縁コーティングを施し、この上に銅コーティング
を施し、この銅コーティングと２分割された真空ダクト
に各々設けられた真空封止型電流導入端子間をリード線
で接続し、その後２分割した真空ダクトを溶接してイオ
ンクリアリング電極を形成したことを特徴とする加速
器。 - 【請求項２】 上下に２分割した真空ダクトの片方のみ
の内面に絶縁コーティングを施し、この上の銅コーティ
ングを施し、この銅コーティングと２分割された真空ダ
クトに各々設けられた真空封止型電流導入端子間をリー
ド線で接続し、その後コーティングを施さないもう片方
の真空ダクトと溶接してイオンクリアリング電極を形成
したことを特徴とする加速器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4810694A JPH07263194A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 加速器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4810694A JPH07263194A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 加速器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263194A true JPH07263194A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12794072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4810694A Pending JPH07263194A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 加速器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07263194A (ja) |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP4810694A patent/JPH07263194A/ja active Pending
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