[發(fā)明專利]一種寬帶離子束傳輸方法及離子注入機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210118487.4
• 申請(qǐng)日: 2012-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103377865A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭立波;龍會(huì)躍;謝均宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中科信電子裝備有限公司
• 主分類號(hào): H01J37/317
• 分類號(hào): H01J37/317
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;張彬

1.一種寬帶離子束傳輸方法，包括以下步驟：分析磁場(chǎng)對(duì)從其入射面射入的寬帶離子束進(jìn)行質(zhì)量分析，以使所述寬帶離子束中所需的離子從其出射面射出后在距離其出射面一定距離處形成焦斑；設(shè)于所述焦斑處的分析光欄選擇性地使所述所需的離子通過(guò)；校正磁場(chǎng)對(duì)通過(guò)所述分析光欄后再次擴(kuò)散并從其入射面射入的離子束進(jìn)行角度校正，以使通過(guò)所述校正磁場(chǎng)后從其出射面射出的離子束具有一致的角度分布；其中所述分析磁場(chǎng)和校正磁場(chǎng)是兩個(gè)獨(dú)立的磁場(chǎng)，

其特征在于，若所述分析磁場(chǎng)使從其入射面射入的寬帶離子束在水平方向沿逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)，則所述校正磁場(chǎng)使通過(guò)所述分析光欄后再次擴(kuò)散的離子束在水平方向沿順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)；若所述分析磁場(chǎng)使從其入射面射入的寬帶離子束在水平方向沿順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)，則所述校正磁場(chǎng)使通過(guò)所述分析光欄后再次擴(kuò)散的離子束在水平方向沿逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶離子束傳輸方法，其特征在于，所述分析磁場(chǎng)和校正磁場(chǎng)都是連續(xù)非均勻磁場(chǎng)；所述分析磁場(chǎng)的垂直分量使從其入射面射入的寬帶離子束中所需的離子在水平方向聚焦，所述分析磁場(chǎng)的水平分量使從其入射面射入的寬帶離子束中所需的離子在垂直方向聚焦；所述校正磁場(chǎng)的水平分量使通過(guò)所述分析光欄后再次擴(kuò)散的離子束在垂直方向聚焦。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶離子束傳輸方法，其特征在于，所述分析磁場(chǎng)的入射面、出射面以及所述校正磁場(chǎng)的入射面、出射面是平面或弧面。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶離子束傳輸方法，其特征在于，所述校正磁場(chǎng)和分析磁場(chǎng)關(guān)于所述焦斑對(duì)稱設(shè)置或非對(duì)稱設(shè)置。

5.一種離子注入機(jī)，包括離子源、源磁場(chǎng)、引出電極、分析磁鐵、校正磁鐵、分析磁場(chǎng)線圈、校正磁場(chǎng)線圈、分析光欄、磁軛和注入靶臺(tái)，所述分析磁場(chǎng)線圈圍繞所述分析磁鐵，所述校正磁場(chǎng)線圈圍繞所述校正磁鐵，所述分析磁場(chǎng)線圈與電源連接以在所述分析磁鐵的上磁極和下磁極之間產(chǎn)生所述分析磁場(chǎng)，所述校正磁場(chǎng)線圈與電源連接以在所述校正磁鐵的上磁極和下磁極之間產(chǎn)生所述校正磁場(chǎng)，所述分析磁場(chǎng)和校對(duì)磁場(chǎng)是兩個(gè)獨(dú)立的磁場(chǎng)；

所述分析磁場(chǎng)用于對(duì)從其入射面射入的寬帶離子束進(jìn)行質(zhì)量分析，以使所述寬帶離子束中所需的離子從其出射面射出后在距離其出射面一定距離處形成焦斑；

所述分析光欄設(shè)于所述焦斑處以使所述所需的離子選擇性地通過(guò)；

所述校正磁場(chǎng)用于對(duì)通過(guò)所述分析光欄后再次擴(kuò)散并從其入射面射入的離子束進(jìn)行角度校正，以使通過(guò)所述校正磁場(chǎng)后從其出射面射出的離子束具有一致的角度分布；

其特征在于，若所述分析磁場(chǎng)使從其入射面射入的寬帶離子束在水平方向沿逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)，則所述校正磁場(chǎng)使通過(guò)所述分析光欄后再次擴(kuò)散的離子束在水平方向沿順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)；若所述分析磁場(chǎng)使從其入射面射入的寬帶離子束在水平方向沿順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)，則所述校正磁場(chǎng)使通過(guò)所述分析光欄后再次擴(kuò)散的離子束在水平方向沿逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的離子注入機(jī)，其特征在于，所述分析磁場(chǎng)和校正磁場(chǎng)都是連續(xù)非均勻磁場(chǎng)；所述分析磁場(chǎng)的垂直分量使從其入射面射入的寬帶離子束中所需的離子在水平方向聚焦，所述分析磁場(chǎng)的水平分量使從其入射面射入的寬帶離子束中所需的離子在垂直方向聚焦；所述校正磁場(chǎng)的水平分量使通過(guò)所述分析光欄后再次擴(kuò)散的離子束在垂直方向聚焦。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子注入機(jī)，其特征在于，所述分析磁場(chǎng)的入射面、出射面以及所述校正磁場(chǎng)的入射面、出射面是平面或弧面，所述校正磁場(chǎng)和分析磁場(chǎng)關(guān)于所述焦斑對(duì)稱設(shè)置或非對(duì)稱設(shè)置。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子注入機(jī)，其特征在于，所述分析磁場(chǎng)的入射面處和出射面處、以及所述校正磁場(chǎng)的出射面處分別設(shè)有屏蔽磁極，所述分析磁場(chǎng)的出射面處以及所述校正磁場(chǎng)的出射面處分別設(shè)有多磁極調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述校正磁場(chǎng)的入射面處設(shè)有多磁鐵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的離子注入機(jī)，其特征在于，所述磁軛包括上磁軛和下磁軛，所述上磁軛和下磁軛圍繞所述分析磁鐵和校正磁鐵設(shè)置。

10.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的離子注入機(jī)，其特征在于，所述磁軛包括分析磁鐵磁軛和校正磁鐵磁軛，所述分析磁鐵磁軛圍繞所述分析磁鐵設(shè)置，所述校正磁鐵磁軛圍繞所述校正磁鐵設(shè)置。