JPS6129041A - 電界放出形液体金属イオン源 - Google Patents
電界放出形液体金属イオン源Info
- Publication number
- JPS6129041A JPS6129041A JP15000284A JP15000284A JPS6129041A JP S6129041 A JPS6129041 A JP S6129041A JP 15000284 A JP15000284 A JP 15000284A JP 15000284 A JP15000284 A JP 15000284A JP S6129041 A JPS6129041 A JP S6129041A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid metal
- emission type
- field emission
- holding portion
- ion source
- 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.)
- Pending
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
- H01J27/26—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field effect ion sources, thermionic ion sources
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はイオン打込機、イオンビーム描画装置、イオン
ビームエツチング装置、イオン顕微鏡などに使用される
電界放出形液体金属イオン源に関するものである。
ビームエツチング装置、イオン顕微鏡などに使用される
電界放出形液体金属イオン源に関するものである。
従来例の構成とその問題点
第１図は従来の電界放出形液体金属イオン源の基本構成
を示したものである。同図において、ヘアピン形状に成
形されたフィラメント１の中央に先端の曲率半径が１０
１１ｍ以下の剣状陽極２をスポット溶接していた。フィ
ラメント１の中央部に例えばＧａのような液体金属３を
担持させた。フィラメント１の両端間に加熱電源４によ
って電圧を印加することによって、液体金属３を液状に
保持した。そして、剣状陽極２の近傍に設置された引出
電極６と剣状陽極２との間に引出電極５が負電位となる
ように引出電圧源６によって高電圧を印加し、針状陽極
２の先端での電界強度を約１０８Ｖ、ｚにすると針状陽
極２の先端から液体金属３の成分のイオン７が放出した
。
を示したものである。同図において、ヘアピン形状に成
形されたフィラメント１の中央に先端の曲率半径が１０
１１ｍ以下の剣状陽極２をスポット溶接していた。フィ
ラメント１の中央部に例えばＧａのような液体金属３を
担持させた。フィラメント１の両端間に加熱電源４によ
って電圧を印加することによって、液体金属３を液状に
保持した。そして、剣状陽極２の近傍に設置された引出
電極６と剣状陽極２との間に引出電極５が負電位となる
ように引出電圧源６によって高電圧を印加し、針状陽極
２の先端での電界強度を約１０８Ｖ、ｚにすると針状陽
極２の先端から液体金属３の成分のイオン７が放出した
。
しかしながら上記のような構造では、液体金属３の保持
が不安定なため、電界などの作用で動作中に液体金属３
がフィラメント１−Ｉ−で移動し、イオンビーム７の位
置や強度が変化した。また、１度液体金属３を冷やして
しまうと、固まる位置が変化するため、もう１度加熱し
てイオンビーム７を出す時にイオンビーム７の位置が変
わってしまうので、レンズ系の軸合せをする必要があっ
た。
が不安定なため、電界などの作用で動作中に液体金属３
がフィラメント１−Ｉ−で移動し、イオンビーム７の位
置や強度が変化した。また、１度液体金属３を冷やして
しまうと、固まる位置が変化するため、もう１度加熱し
てイオンビーム７を出す時にイオンビーム７の位置が変
わってしまうので、レンズ系の軸合せをする必要があっ
た。
また、液体金属３を保持できる星が少なく、寿命が短か
いという欠点を有していた。
いという欠点を有していた。
このため液体金属を保持するための保持部か発明された
。第２図において、一端を円錐形状に絞られたＷまたは
ステンレスからなる外径１ｍＭ厚さ０．２朋のパイプ８
の中心を剣状１（す極９が貞直に通る土うに位置決めさ
れた。パイプ８の中に１金属３を保持する構造である。
。第２図において、一端を円錐形状に絞られたＷまたは
ステンレスからなる外径１ｍＭ厚さ０．２朋のパイプ８
の中心を剣状１（す極９が貞直に通る土うに位置決めさ
れた。パイプ８の中に１金属３を保持する構造である。
しかしながら−１−記のような構造で（Ｊ１パイプ８の
熱容量が大きいので、液体金属３が熱平衡に達するのに
非常に時間がかかり、安定なイオンビームが得にくかっ
た。また、パイプ８の先端部の構造で液体金属３の供給
計が決まるので、先端部の加工が回部であり満足すべき
ものではなかった。
熱容量が大きいので、液体金属３が熱平衡に達するのに
非常に時間がかかり、安定なイオンビームが得にくかっ
た。また、パイプ８の先端部の構造で液体金属３の供給
計が決まるので、先端部の加工が回部であり満足すべき
ものではなかった。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、長寿命で、動作が安定で、再
現性がある電界放出形液体金属イオン源を提供するもの
である。
現性がある電界放出形液体金属イオン源を提供するもの
である。
発明の構成
金属を保持するための複数個の穴が開いたパイプ状の保
持部と、イオンが放出する針状陽極と、上記針状陽極の
近傍にイオンビーム引出用電極から構成さねでおり、長
寿命で、動作が安定で、再現性があるという特有の効果
を有する。
持部と、イオンが放出する針状陽極と、上記針状陽極の
近傍にイオンビーム引出用電極から構成さねでおり、長
寿命で、動作が安定で、再現性があるという特有の効果
を有する。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について、図面を参照しなから説
明する。
明する。
第３図は本発明の第１の実施例における電界放出形液体
金属イオン源の基本構成を示すものである。第３図にお
いて、１ｏは一端を円錐形状に絞られたＷまたはステン
レスからなるパイプ状の保持部、１１は保持部１０の中
心を真直に通るように位置決めされた針状陽極、１２は
保持部１０をヒータにするために電圧を印加する加熱電
源、１３は針状陽極１１の近傍に設置された引出電極、
１１４は針状陽極１１と引出電極１３との間に
引出電極１３が負電位となるように高電圧を印加するた
めの引出電圧源である。
金属イオン源の基本構成を示すものである。第３図にお
いて、１ｏは一端を円錐形状に絞られたＷまたはステン
レスからなるパイプ状の保持部、１１は保持部１０の中
心を真直に通るように位置決めされた針状陽極、１２は
保持部１０をヒータにするために電圧を印加する加熱電
源、１３は針状陽極１１の近傍に設置された引出電極、
１１４は針状陽極１１と引出電極１３との間に
引出電極１３が負電位となるように高電圧を印加するた
めの引出電圧源である。
以」−のように構成された電界放出形液体金属イオン源
について、以下その動作を説明する。
について、以下その動作を説明する。
まず、保持部１ｏの側面に等間隔で例えばφ０．６Ｍ１
１１の穴を開ける（穴の全面積が全体の面積の約５ｏ％
にした。）また、絞った端の外径０．７ｆｆｌ１１厚す
０．２ ｔｔｔｙｔのステンレスパイプを使用した。保
持部１０の中心にφ０．２ｆｆｆｆ先端径φ１０μｍの
Ｗ線の金１状陽ｗｉ、１１を保持部１０の先端より２騎
突き出る位置に固定する。保持部１０に例えばＧａのよ
うな液体金属１５を入れ、加熱電源１２によって加熱す
ると、液体金属１６は保持部１ｏの穴から流れ出して来
て、保持部１ｏの全体を液体金属１５が覆う。引出電圧
源１４によって、針状陽極１１の先端での電界強度を約
１ｏ８ｖ／ｃ１ｎにすると液体金１ｉ１５で訪ねた針状
陽極１１の先端から液体金属１５の成分のイオン了が放
出する。
１１の穴を開ける（穴の全面積が全体の面積の約５ｏ％
にした。）また、絞った端の外径０．７ｆｆｌ１１厚す
０．２ ｔｔｔｙｔのステンレスパイプを使用した。保
持部１０の中心にφ０．２ｆｆｆｆ先端径φ１０μｍの
Ｗ線の金１状陽ｗｉ、１１を保持部１０の先端より２騎
突き出る位置に固定する。保持部１０に例えばＧａのよ
うな液体金属１５を入れ、加熱電源１２によって加熱す
ると、液体金属１６は保持部１ｏの穴から流れ出して来
て、保持部１ｏの全体を液体金属１５が覆う。引出電圧
源１４によって、針状陽極１１の先端での電界強度を約
１ｏ８ｖ／ｃ１ｎにすると液体金１ｉ１５で訪ねた針状
陽極１１の先端から液体金属１５の成分のイオン了が放
出する。
以上のように本実施例によれば、複数個の穴が開いた保
持部１ｏを設けることにより、液体金属が開けられてい
るので保持部１Ｑの熱容ｈ１も少なく、液体金属１６の
内部に保持部１ｏがあるので、熱平衡になりやすく動作
が安定である。また多計の液体金属１５を保持すること
ができ、長スｆ命である。
持部１ｏを設けることにより、液体金属が開けられてい
るので保持部１Ｑの熱容ｈ１も少なく、液体金属１６の
内部に保持部１ｏがあるので、熱平衡になりやすく動作
が安定である。また多計の液体金属１５を保持すること
ができ、長スｆ命である。
発明の効果
以上のように本発明では、保持部１ｏに複数個の穴を設
けることにより、長寿命で、動作が安定で、再現性があ
る電界放出形液体金属イオン源が得られ、その実用的効
果は大なるものがある。
けることにより、長寿命で、動作が安定で、再現性があ
る電界放出形液体金属イオン源が得られ、その実用的効
果は大なるものがある。
第１図は従来の電児放出形液体金属イオン源の基本構成
図、第２図は従来の電界放出形液体金属イオン源の保持
部の構成図、第３図は本発明の第１の実施例における電
界放出形液体金属イオン源の基本構成図、第４図は第３
図の保持部の構成断面図である。 １０・・・・・・保持部、１１・−・針状陽極、１３・
・・・・引出電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はか１名第２
図 第３図 第４図
図、第２図は従来の電界放出形液体金属イオン源の保持
部の構成図、第３図は本発明の第１の実施例における電
界放出形液体金属イオン源の基本構成図、第４図は第３
図の保持部の構成断面図である。 １０・・・・・・保持部、１１・−・針状陽極、１３・
・・・・引出電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はか１名第２
図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ イオン化すべき液体金属を保持するための複数個の
穴が開いたパイプ状の保持部と、イオンが放出する針状
陽極と、上記針状陽極の近傍にイオンビーム引出用電極
を設けた電界放出形液体金属イオン源。 ２ 保持部はイオン化すべき金属を溶融状態に保つヒー
タである特許請求の範囲第１項記載の電界放出形液体金
属イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15000284A JPS6129041A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 電界放出形液体金属イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15000284A JPS6129041A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 電界放出形液体金属イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6129041A true JPS6129041A (ja) | 1986-02-08 |
Family
ID=15487318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15000284A Pending JPS6129041A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 電界放出形液体金属イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6129041A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213052A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-18 | Hitachi Ltd | 荷電ビ−ム装置 |
| US6509570B1 (en) | 1999-01-07 | 2003-01-21 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Gallium ion source |
-
1984
- 1984-07-19 JP JP15000284A patent/JPS6129041A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213052A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-18 | Hitachi Ltd | 荷電ビ−ム装置 |
| US6509570B1 (en) | 1999-01-07 | 2003-01-21 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Gallium ion source |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5916385B2 (ja) | イオン源 | |
| US4488045A (en) | Metal ion source | |
| US4318029A (en) | Liquid metal ion source | |
| US4900974A (en) | Ion source | |
| JPS6129041A (ja) | 電界放出形液体金属イオン源 | |
| US4551650A (en) | Field-emission ion source with spiral shaped filament heater | |
| US4567398A (en) | Liquid metal ion source | |
| US3911311A (en) | Field desorption ion source and method of fabrication | |
| JPH1064438A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPS6084744A (ja) | 熱陰極 | |
| JP3389967B2 (ja) | 液体金属イオン源装置 | |
| JPS5911400Y2 (ja) | 電界放射型イオン源 | |
| JPS5963651A (ja) | 材料のイオン化装置 | |
| KR102832184B1 (ko) | 비스무스 및 그 합금을 이용하기 위한 액체금속 이온원 장치 | |
| JPS5911401Y2 (ja) | 電界放射型イオン源 | |
| JPS58137943A (ja) | イオン源 | |
| JPS5931542A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| US3958848A (en) | Method of fabricating field desorption ion source | |
| JPH0722842Y2 (ja) | イオン源 | |
| JPS593815B2 (ja) | イオン源 | |
| JPS61206136A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPS61179033A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| JPH02227940A (ja) | 液体金属イオン源 | |
| SU1829746A1 (ru) | Источник ионов электрогидродинамического типа | |
| JPS58198822A (ja) | 液体金属イオン源 |