Источник ионов

СООЗ СОВЕтсНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСГ 1 УБЛИК 51)5 Н 01 3 27/ 3 С 14 ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ ТЕ ТЕЛЬСТВ Р 30 Пла змеиныплоским пучк м а о ек-. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Баркалов Е.Е. и друскорители типа ЗДП сионов, Всесоюзная конференция по плменным ускорителям и ионным инжектрам. Тезисы докладов, Наука, с.53.Журавлев Б.И. и Никитинский В.АКонтрагированный разряд с замкнутымдрейфом электронов, Там же, с.35(54) (57) ИСТсвенно для об ууме, содерж ОЧНИК ИОНОВ, преимуще работки изделий в вак ащий магнитную систему Изобретение относится к ионно-лучевой обработке изделий в вакууме и может быть использовано в микроэл тронике и приборостроении.Известен источник ионов (ускоритель плазмы), содержащий магнитную систему тороидальной Формы с кольце вым зазором рейстрековой геометрии, диэлектрический ускрряющий канал, анод и термокатод.В области прямолинейных уяастков ускорительного канала источник ионов формирует однородный вдоль канала пу чок ионов, В области же закруглений однородность пучка нарушается. Кроме того, наличие термокатода приводит к возможности работы лишь на химически неактивных газах. роидальной формы с кольцевым межполюсным зазором, анод, расположенный.внутри магнитной системы эквидистактно межполюсному зазору, катод и источник питания разряда, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше.,;ния однородности пучка ионов на выходе из источника, с одной сторонымагнитной системы установлен плоскийгазораспределитель, а с противоположной - катод-кольцевой формы, межполюсный зазор магнитной системы об-.ращен внутрь полости, образованноймагнитной системой, газораспределителем и катодом, при этом газораспределитель и катод электрически изолированы от магнитной системы. Наиболее близким к предлагаемому является источник ионов, преимущественно для обработки изделий в вакууме, содержащий магнитную систему тороидальной формы с кольцевым межполюсным зазором, анод, расположенный внутри магнитной системы эквидистантно межполюсному зазору, катод и источник питания разряда.В известном источйике катод является холодным, а канал может иметь форму, удовлетворяющую условию замкнутости азимутального дрейфа электроя нов. Катодом в известном источнике обычно является наоужный полюс магнит- :ной системы. Однако в любом случае пучок ионов является трубчатым с прие , сущей ему неоднородностью тока.Целью изобретения является повышение однородности пучка ионов на выхо-,де из источника,Эта цель достигается тем, что визвестном источнике ионов преимущественно для обработки изделий в вакууме, содержащем магнитную систему тороидальной формы с кольцевым межполюсньй зазором, анод, расположенный внут-Ори магнитной системы эквидистантномежполюсному зазору, катод и источник питания разряда, с одной сторонымагнитной системы установлен плоскийгазораспределитель, а с противоположной - катод кольцевой формы, межполюс.ный зазор магнитной системы обращенвнутрь полости, образованной магнитной системой, газораспределителем икатодом, при этом газораспределител 1 20и катод электрически изолированы отмагнитной системы, кроме мого, имеется по крайнеи мере один дополнительный источник питания разряда.25На фиг,1 показан предлагаемый источник, разрез, и система его электропитания; на фиг,2 - то же, вид в плане.Источник содержит магнитную систему 1 тороидальной формы с кольцевым межполюсным зазором, формируемым полюсными наконечниками 2, в пространстве 3 магнитной системы 1 установлен эквидистантно, зазору анод 4. Холодный катод 5 и плоский газораспредели 35 тель 6 установлены с противоположных сторон магнитной системы. Катод 5 электроизолирован прокладкой 7, а газораспределитель 6 " прокладкой 8. Газ подается в газораспределитель 6 по трубке 9. Для ввода газа в источник выполнены отверстия 19. Зазор магнитной системы обращен внутрь полости 1 1, ограниченной магнитной системой 1,5 газораспределителем 6 и катодом 5,Пучок ионов 12, скомпенсированный по пространственному заряду, истекает из полости 11, Источник 13 питания разряда включен между анодом и катодом. Могут быть введены средства 14 поддержания магнитной системы 1 или газораспределителя 6 под требуемым потенциалом относительно анода и катода, Магнитная система питается от источника 15.Источник работает следующим образом.Рабочая камера, в которой размещается источник ионов откачивается до давления меньше 1,10Па. Затем через трубку 9 подают газ в газораспределитель 6, включают источники 13 и 15 электропитания, В полости 11 по боковой поверхности создают магнитное поле Н между полюсными наконечниками 2 и электрическое поле между анодом 4 и катодом 5. Электроны замагничены и осциллируют по магнитным силовым линиям с энергией порядка при" ложенной разности потенциалов, ионизируя атомы рабочего газа, Благодаря средству 14, например балластному сопротивлению Р, создается разность потенциалов между полюсными наконечниками 2 и катодом 5, при этом основ ной ток ионов замыкается на катод 5. Ускорение ионов обеспечивается за счет энергии электронов, которая передается за счет электрического поля поляризации, поддерживающего квазинейтральность плазмы. Ускоренные ионы образуют ленточный пучок 12,равномерный по всей площади. В экспериментах исследовалось 16 схем коммутации электродов, которые позволяли широко варьировать параметры пучка. Все это наряду с решением основной задачи (повышение однородности пучка) позволяет расширить технологические возможности источника.: Редактор С,Титова Корректор Н,Король хред Л.Ол ийн дписное НТ СЧСР водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг Гагарина, 101 Заказ 3084 НИИПИ Госуд Тираж 401 твенного комитета по из 113035, Иосква, Ж, етеииям и открытиям иушская наб., д, 4/5