Широкоапертурный источник ионов
Изобретение относится к технике генерирования ионных пучков и может быть использовано в различных технологических операциях по воздействию ионного пучка на поверхность обрабатываемого изделия. Цель изобретения - повышение эффективности извлечения потока ионов и увеличение ресурса за счет снижения величины разрядного тока. Широкоапертурный источник ионов содержит основную и вспомогательную разрядные камеры, соединенные друг с другом. Вспомогательная газоразрядная камера содержит коаксиально установленные анод и катод. Основная газоразрядная камера образована полым электродом-экспандером и эмиссионным сетчатым электродом. Устройство содержит также источники питания вспомогательного разряда и основного разряда. Положительный полюс источника электропитания основного разряда подключен к катоду вспомогательной камеры, а отрицательный - к электроду-экспандеру. 1 ил.
Изобретение относится к технике генерирования ионных пучков и может быть использовано в различных технологических операциях по воздействию ионного пучка на поверхность обрабатываемого изделия. Целью изобретения является повышение эффективности извлечения потока ионов и увеличение ресурса за счет снижения величины разрядного тока. На чертеже схематично изображена конструкция ионного источника с блок-схемой электропитания. Широкоапертурный источник ионов содержит вспомогательную газоразрядную камеру (ГРК), состоящую из анода 1 вспомогательного разряда, магнита 2 и катода 3 вспомогательного разряда (одновременно катод 3 является анодом основного разряда), подключенных к источнику 4 питания вспомогатель ного разряда, основную ГРК, состоящую из электрода-экспандера 5 и анода, которым является катод 3 вспомогательного разряда. Электрод-экспандер 5 подключен к источнику 6 питания основного разряда. Основная и вспомогательная ГРК соединены через отверстие 7. В электроде-экспандере 5 эмиссионное отверстие затянуто сеткой 8. Между электродом-экспандером 5 и коллектором 9 ионов расположен электрод 10, подключенный к источнику питания 11. К коллектору ионов 9 подключен активный шунт 12 для регистрации импульсов тока ионного пучка, а ток разряда регистрируется при помощи пояса Роговского 13. Источник 14 питания, ускоряющий ионный пучок, включен между экспандером 5 и коллектором 9. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения свыше 300 В от источника 4 питания между анодом 1 и катодом 3 во вспомогательной ГРК зажигается магнетронный разряд, плазма которого вместе с неионизированным газом через отверстие 7 поступает в полный-электрод-экспандер 5. При положении напряжения свыше 800 В от источника 6 питания зажигается основной тлеющий разряд в основной ГРК, где полым катодом является электрод-экспандер 5. Ионный ток извлекается из электрода-экспандера 5 через эмиссионное отверстие, закрытое сеткой 8 при приложении извлекающего напряжения к электроду-экспандеру 5 от источника 14 питания. Электрод служит для подавления электронно-силовой эмиссии с коллектора 9 путем приложения к ней отрицательного напряжения от источника питания 11. Регистрация импульсов тока разряда Iр, и тока ионного пучка Ii осуществляется соответственно поясом Роговского 13 и активным шунтом 12. Изобретение позволяет повысить более, чем на порядок, долу извлекаемого ионного тока 
. При этом большие значения достигаются при меньших разрядных токах (2-4)A, позволяет повысить ресурс ионного источника.
Формула изобретения
Широкоапертурный источник ионов, содержащий основную разрядную камеру, образованную полым электродом-экспандером и эмиссионными сетчатым электродом, вспомогательную разрядную камеру с магнитной системой и коаксиально размещенными анодом и катодом, установленную соосно основной разрядной камере и соединенную с ней через входное отверстие, систему извлечения ионного пучка с источником электропитания, положительный полюс которого соединен с электродом-экспандером, источник электропитания вспомогательного разряда и источник электропитания основного разряда, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности извлечения потока ионов и увеличения ресурса за счет снижения величины разрядного тока, отрицательный полюс источника электропитания основного разряда подключен к электроду-экспандеру, а положительный к катоду вспомогательной камеры.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000
Извещение опубликовано: 20.03.2000
