[发明专利]离子注入设备

权利要求书

1.一种离子注入设备，其包括用于引出离子束的离子源系统以及一用于传输离子束的离子束传输系统，其特征在于，该离子束传输系统的物理边界在至少一个开放方向上单向开放或双向开放，该至少一个开放方向垂直于离子束的传输路径。

2.如权利要求1所述的离子注入设备，其特征在于，该离子源系统的数量为至少两个，并且各离子源系统所引出的离子束在该至少一个开放方向上并行排列。

3.如权利要求1或2所述的离子注入设备，其特征在于，该离子束传输系统对离子束的有效作用范围在该至少一个开放方向上是可调的。

4.如权利要求3所述的离子注入设备，其特征在于，该离子束传输系统包括多个束流光学元件，该多个束流光学元件均尺寸可调和/或运行参数可调，以使得每个束流光学元件对离子束的有效作用范围在该至少一个开放方向上可调。

5.如权利要求4所述的离子注入设备，其特征在于，每个束流光学元件均包括在该至少一个开放方向上并行排列、且独立受控的多个子元件，该多个子元件为一体式或可拆卸的分离式。

6.如权利要求5所述的离子注入设备，其特征在于，该束流光学元件为磁铁元件或电极元件。

7.如权利要求6所述的离子注入设备，其特征在于，该磁铁元件为电磁铁，该电磁铁包括在该至少一个开放方向上并行排列的多个子电磁铁，该多个子电磁铁共用铁芯但线圈独立受控或该多个子电磁铁为可拆卸的分离式。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的离子注入设备，其特征在于，该离子束传输系统沿着离子束的传输方向依次包括至少以下四个束流光学元件：一偏转散焦磁铁、一偏转磁铁、一偏转聚焦磁铁以及一电极系统；

该偏转散焦磁铁用于在该至少一个开放方向中的一个开放方向上散焦离子束，并沿着同时与离子束的散焦方向以及离子束的传输方向垂直的方向偏转离子束；

该偏转磁铁用于沿着同时与离子束的散焦方向以及离子束的传输方向垂直的方向偏转离子束；

该偏转聚焦磁铁用于在离子束的散焦方向上聚焦离子束，并沿着同时与离子束的聚焦方向以及离子束的传输方向垂直的方向偏转离子束；

该电极系统用于沿着同时与离子束的聚焦方向以及离子束的传输方向垂直的方向偏转离子束；

通过该偏转散焦磁铁、该偏转磁铁、该偏转聚焦磁铁以及该电极系统对离子束的偏转实现对离子束的质量分析。

9.如权利要求8所述的离子注入设备，其特征在于，该偏转散焦磁铁为一第一杆状四极磁铁，该第一杆状四极磁铁的两个铁芯的线圈电流值不相等。

10.如权利要求8所述的离子注入设备，其特征在于，该偏转磁铁为一第二杆状四极磁铁或一二极磁铁，其中该第二杆状四极磁铁的两个铁芯的线圈电流值不相等。

11.如权利要求8所述的离子注入设备，其特征在于，该偏转聚焦磁铁为一第三杆状四极磁铁，该第三杆状四极磁铁的两个铁芯的线圈电流值不相等。

12.如权利要求8所述的离子注入设备，其特征在于，该偏转聚焦磁铁将离子束聚焦为平行束流。

13.如权利要求8所述的离子注入设备，其特征在于，该电极系统还用于加速或减速离子束。