Высокочастотный источник ионов
1. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИСТОЧНИК ИОНОВ по авт.св. № 723970, отличающийся тем, что, с целью повьппения плотности тока, дополнительный анод выполнен в виде прямонакального нагревателя. 2.Источник ИОНОВ по п.1, отличающийся тем, что дополниг тельный катод снабжен насадком с диафрагмой , установленным на его торце, при этом расстояние от торца распыляемого электрода до диафрагмы насадка больше диаметра отверстия в диафрагме . 3.Источник ИОНОВ по п.1, отличающийся тем, что дополнительные анод И катод электрически соединены с анодом И катодом йонно-оптической системы. ч
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
4(5)), Н 01 J 3/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " -:Н AOTOPCNOMV ВВИВВТВЛЬВТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
4ь
4ъ
С5
CO (61) 723970 (21) 3363719/18-25 (22) 08. 12. 81 (46) 07.03,85. Бюл. 9 9 (72) Б.А.Дьячков, Г. В. Казанцев, В.Я.Павлов, Л.С.Васильева и В.А.Агафонова (71) Институт физики твердого тела
АН СССР (53) 533.9(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
У 723970, кл. Н 01 J 3/04, 1978 (прототип). (54)(57) 1. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИСТОЧНИК
ИОНОВ по авт.св. Р 723970, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью
„,SU,» |14416Î Д повышения плотности тока, дополнительный анод выполнен в виде прямонакального нагревателя.
2. Источник ионов по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что дополни-.: тельный катод снабжен насадком с диафрагмой, установленным на его торце, при этом расстояние от торца распыляемого электрода до диафрагмы насадка больше диаметра отверстия в диафрагме.
3. Источник ионов по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что дополнительные анод и катод электрически соединены с анодом и катодом ионно-оп.тической системы.
i 144160
Изобретение относится к технике получения ионных пучков в вакууме и может быть использовано в ускорительной технике, физике твердого тела, электронной технике, 5
По основному авт.св. Ф 723970 известен высокочастотный источник ионов, содержащий диэлектрическую камеру, охватывающий ее индуктор, ионно-оптическую систему, образован- 10 ную анодом и катодом со сквозным каналом, систему напуска плазмообразующего газа и распыляемый электрод, в котором в камере со стороны, противоположной ионно-оптической системы, 15 установлены дополнительные анод и катод, при этом дополнительный катод содержит полость, в котором размещен распыпяемый электрод 11 J.
Недостатком известного высокочас- 20 тотного источника ионов является малая плотность тока, извлекаемого из него. Это происходит вследствие того, что многие вещества обладают низким коэффициентом распыления, в виду чего 25 в плазму высокочастотного разряда рабочее. вещество попадает в небольшом количестве.
Кроме того, имеется группа металлов, например алюминий, галлий, тал- З0 лий и др., температура плавления которых невелика, но для подачи в разряд достаточного количества рабочего вещества необходим нагрев до температуры, гораздо выше температур 35 плавления их, что объясняется их высокой энергией, сублимации. Однако при этих температурах жидкий металл становится агрессивным и практически ни один материал, используемый в ка- 40 честве тиглей, не обеспечивает доста.точного ресурса источника, так как
1 тигли быстро выходят из строя.
Целью изобретения является увеличение плотности тока. 45
Цель достигается тем, что в высокочастотном источнике ионов, дополнительйый анод выполнен в виде прямонакального нагревателя.
Кроме того, дополнительный катод 50 может быть снабжен насадком с диаф.рагмой, установленным на его торце, при этом расстояние от торца распыляемого электрода до диафрагмы насадка больше диаметра отверстия в диафрагме. 55
Дополнительные анод и катод могут быть соединены с анодом и катодом ионно-оптической системы.
На чертеже представлена конструкт.. тивная схема источника.
Источник содержит диэлектрическую разрядную камеру 1, индуктор ВЧ-генератора 2, диэлектрическую вставку 3, ионно-оптическую систему, включающую анод 4 и катод 5, дополнительный анод, выполненный в виде коаксиального нагревателя 6 с системой 7 элек тропитания, ддполнительный катод 8 с укрепленной на его торце насадкой
9, распыляемый электрод 10, систему
11 напуска плазмообразующего газа.
Источник работает следующим образом.
После откачки разрядной камеры источника в нее подается плазмообразующий газ. При давлении газа ,40 торр на индуктор ВЧ-генератора подается ВЧ-напряжение и в разрядной камере возбуждается ВЧ-разряд. При подаче высокого напряжения между дополнительным анодом 6 и дополнительным катодом 8 из плазмы ВЧ-разряда вытягивается пучок ионов инертного газа, который направляется на торец распыпяемого электрода 10. С помощью дополнительного анода 6, выполненного в виде коаксиального нагревателя, снабженного источником 7 электропитания, температура распыпяемого электрода доводится до температуры, при которой коэффициент распыпения значительно возрастает (для некоторых металлов, например, Мо, Pt в 10 раз).
Атомы (молекулы) распыленного материала, коллимированнь1е отверстием насадки 9, направляются на участок плазмы ВЧ-разряда, примыкающей к аноду 4 ионно-оптической системы, где происходит их эффективная ионизация.
При подаче высокого напряжения между анодом 4 и катодом 5 ионно-оптической системы из плазмы ВЧ-разряда вытягивается и формируется пучок ионов инертного газа и рабочего материала. При этом геометрические размеры основной и дополнительной электродных систем выбираются оптимальными. Предлагаемое изобретение позволяет увеличить. плотность извлекаемого тока ионов, в 10 раз по сравнению с известным техническим решением за счет увеличения подачи рабочего вещества в разряд путем распыления материалов, нагретых до оптимальных температур. При этом в несколько раз.3 1144160 повышается ресурс источника при ра- проявляется при температурах, близ:боте с рядом металлов (например, А1, ких либо равных температуре плавлеGa Т1), агрессивность которых не ния, при неизменной плотности тока.
Составитель В.Обухов
Редактор С.Патрушева Техред Ж.Кастелевич Корректор И.Муска
Заказ 939/43 Тираж -679 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/S
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4
