Источник ионов

 

н-; ьзтм1.я МЙА

» З.4»-»«.С Ф я.

ОП ИCÀHÈÅ 696556

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву ¹461709 . (22}Заявлено 18.01,78 (21) 2571366/18-25 (gj)+. (д.

Н 01 У 3/04 с присоединением заявки,%

Гвсудврств ниь и миттет ссср по д лаи изобретений и 0TKpbtT É (23) Приоритет

Опубликовано 05.11.79. Бюллетень Рй 4-1

Дата опубликования описания 08.11.79 (53) Уд((6Р1 384 (088. 8) В. А. Никитинский и Б. И. Журавлев (72) Авторы изобретения

Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института (71), Заявитель (54} источник ионов

Изобретение относится к устройствам для получения интенсивных пучков ионов металлов, их сплавов и других электропроводяших материалов, включая тугоплавкие материалы, и может быть использовано для осаждения пленок заданного материала в вакууме и для ионной имплантации.

По основному авт. св. № 461709 известен источник ионов, работающий на основе разряда, контрагированного в, скрещенных полях, содержащий термокатод, соосные анод, промежуточный, эмиссионный и ускоряющий электроды, магнитную систему с магнитопроводом броневого типа, промежуточный электрод которого выполнен в виде соосного ярма с отверстием, представляющего собой один из полюсов магнитной системы, и цилиндрического стержня, являющегося вторым полюсом магнитной сис темы и введенного в отверстие на глубину, равную ширине щели между ярмом и стержнем, а анод выполнен в виде коль2 ца и установлен внутри магнитопровода против щели между полюсами магнитной системы.

Недостатком этого устройства являегся необходимость подачи рабочего вещества в разрядную камеру только в газообразном состоянии, что приводит к низкому коэффициенту использования рабочего вещества из-за конденсации паров ме талла на холодных электродах разрядной камеры.

Целью изобретения является повышение коэффициента использования рабочего вещества при работе на тугоплавких металлах.

Это достигается тем, что между ярмом и стержнем магнитной системы введен изолятор.

Для снижения примесей в пучке в отверстии ярма установлена втулка, выполненная из материала наконечника.

Изобретение поясняется чертежом.

Разрядная камера источника содержит термокатод 1, анод 2, стержень 3 и яр » электрода 9 ионы ускоряются до необходимой энергии и формируются в пучок.

Распыление атомов, их ионизация и предварительное ускорение концентриру5 ются в одной и той же области: контрагирующей щели, что обеспечивает высокий коэффициент использования рабочего материала (20-30%) при высокой электрической экономичности. о

Загрязнение пучка материалом ярма устраняется постановкой в отверстии ярма втулки 12, выполненной из того же материала, что и наконечник сердечника. !

Таким образом, изобретение обеспечивает достижение высокого коэффициента использования рабочего вещества в источнике при работе на тугоплавких металлах.

Формула изоб ретения

1. Источник ионов по авт. св. отличaюшинся что, с целью повышения коэффицитем чт ента использования рабочего вещества при работе на тугоплавких металлах, между ярмом и стержнем магнитной системы введен и д изолятор, а в вершине стержня устанОвлен наконечник, выполненный из тугоплавкого металла.

2. Источник ионов по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения примесей в пучке, в отверстии установлена втулка, выполненна из материала наконечника. з 696556 мо 4, образующие кольцевую контраги» руюшую щель, магнитопровод 5, катушку

anåêòðñìàãíèòà 6 и керамические кольца 7, также в источник входят эмиссионный 8 и ускоряющий 9 электроды. В отличие от прототипа в предлагаемом источнике ионов между стержнем Э и магнитопроводом 5 введен изолятор 10, па стержне 3 крепится наконечник 11 из материала, ионы которого требуется получить, на ярме 4 крепится втулка 12 из того же материала, из которого выполнен наконечник 11.

Источник работает следующим образом.

При зажигании разряда между термокатодом и анодом 2 через кольцевую щель между наконечником 11 и втулкой

12 в щели образуется сгусток плотной плазмы в среде инертного газа.

При подаче на стержень 3 отрицательного потенциала (0,6-2 кв) относительно ярма 4 ионы из сгустка плазмы бомбардируют наконечник 11 из заданного материала и распыляют его. Атомы материала наконечника 11 попадают в контрагирующую щель, где вероятность их ионизации близка к 100% за счет высокой плотности электронов разрядного тока.

Ионы распыленного материала и ионы инертного газа ускоряются двойным электростатическим слоем и проникают чеpåç расширение в эмиссионном электроде

8 в ва вакуум. С помощью ускоряюшего

Ш1И И ПИ За каз 6 78 6/54

Тираж 923 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужт о род, ул. Проектная, 4