[其他]多工作模式的液态金属聚焦离子枪无效

申请号：	85202460	申请日：	1985-06-26
公开（公告）号：	CN85202460U	公开（公告）日：	1986-04-16
发明（设计）人：	华明达;周风声;王亦曼;张贻英	申请（专利权）人：	北京师范大学;电子工业部北京第12研究所
主分类号：	H01J37/08	分类号：	H01J37/08
代理公司：	北京师范大学专利事务所	代理人：	吴圣谷,邢同琪
地址：	北京市***	国省代码：	北京;11
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摘要：
搜索关键词：	工作模式液态金属聚焦离子
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【说明书】：

本实用新型是用于微细加工和微细分拆的液态金属离子源聚焦离子枪。(IPC分类HOIJ-037/08)

已有技术是文献(1)所描述的一种离子枪(图4)。它的工作模式是单一的能量调节式。其特点是调节同轴针阳极〔1〕和引出极(第一电极〔3〕)之间的距离时采用了壳体侧边有4个斜方向的调整螺丝〔12〕去顶引出极(第一电极〔3〕)，即移动引出极的位置来改变引出电极与阳极针之间的相对位置。由于以4个螺丝去顶一个平面，常常难以保证引出电极平面的法线与阳极针重合，因而影响电场的分布。同时该装置在更换阳极针时必须拆卸全部电极系统。阳极针经装配后不得随意滑动。因此其只能是一种工作模式。

本实用新型的目的是：使同轴针阳极〔1〕与引出电极确保垂直；和使同轴针阳极可以在整个液态金属聚焦离子枪装配成整体后，仍能比较方便地沿轴线(Z方向)作大幅度调节。从而改变阳极针尖与第一电极之间的距离，使离子枪具有多种工作模式。

本实用新型是由同轴针阳极〔1〕，加热器〔2〕，第一电极〔3〕第二电极〔5〕，透镜〔6〕，光栏〔7〕和偏转扫描电极〔8〕等部分组成(图1)。其中第一电极〔3〕是采用固定式，并由加工精度确保它与Z轴垂直。阳极针〔1〕连接到滑杆〔10〕上，滑杆〔10〕可以在支座〔9〕中沿Z轴滑动，支座〔9〕固定在外壳〔13〕上。来实现阳极针与引出极的垂直。对于针尖与引孔〔4〕的同心度，可用三个螺丝〔12〕去推动支座〔9〕即能在x-y平面上滑动，又能紧紧压在外壳底上以确保精度。因此可以不必拆卸电极系统，而只要松开顶丝〔14〕，就可以移动滑杆〔10〕，即移动阳极针〔1〕的位置来改变与引出极(固定式)的相对位置。由于滑杆〔10〕的滑动范围相当大，可构成不相同的阳极针〔1〕与引出极的相对位置，配以不同的电极接线方式(接线位置)，从而构成多种的工作模式。

模式1：离子源方式(图3a)

在外壳〔13〕上只装第一电极〔3〕作为引出电极，而不装透镜系统，就是一个完整的液态金属离子源，可以作为各种离子源试验。

模式2：简单聚焦离子枪方式(图3b)

装上透镜系统和偏转扫描电极〔8〕，将第一电极〔3〕和第二电极〔5〕都接到地电势，就可获得聚焦离子束，其能量由阈电压决定。

模式3：能量调节方式(图3c)

装上同模式2相同的全部系统。将第一电极〔3〕作为引出电极，第二电极〔5〕作为能量调节，可以使聚焦的单电荷离子束能量在0.1-20kev之间调节(对于双电荷离子，其能量还可以高出一倍)

模式4 ：栅控方式(图3d)

装上同模式2相同的全部系统。将同轴针阳极〔1〕伸出第一电极〔3〕的引出孔〔4〕，此时以第一电极〔3〕作为栅极，第二电极〔5〕作为引出电极。栅极起控制作用，构成防控工作模式。

除采用上述的措施外，还采用了同轴针(图2)由钽制外套和钨针构成。其钽制外套容积大，可以装入较多的原料，如易熔金属或合金，以便产生所需的多种离子。

本实用新型的优点是：

①不需解体，只要松开顶丝〔14〕就可调整同轴针阳极〔1〕与引出电极间的距离，并确保它们之间的垂直度。

②只要将外壳与法兰盘之间的螺栓松开，就可从尾部取出同轴针阳极〔1〕，所以更换阳极针十分方便。以此也可将毛细管式阳极代替同轴针阳极。