JPS6127040A - Ion beam generator - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体加工装置をはじめ材料改質。[Detailed description of the invention] [Technical field of invention] The present invention is applicable to material modification including semiconductor processing equipment.
材料合成等に使われるイオンビーム発生装置に関するも
のである。This relates to ion beam generators used for materials synthesis, etc.
従来、イオンビーム発生装置によるイオン発生方法とし
ては、種々の手法が考えられ実用化されて来た。その大
部分は放電を利用したものであったが、近年レーザ光を
使ったイオン源が考え出されて来ている。このレーザ光
等の光を使った方式には2つあり、1つはレーザ光を金
属等の固体に照射してそのプラズマをイオン源として使
ったり、レーザ光を集光して気体、液体に照射してプラ
ズマを作り、これをイオン源としたりするものであり、
他の1つは波長の可変な光源を使い、レーザ光等の単一
波長を対象とするイオン化されるべき物質のエネルギ準
位に共鳴させて該物質をイオン化させるものであり(特
開昭50−22999号公報参照)、本発明は後者に関
するものである。Conventionally, various methods have been considered and put into practical use as ion generation methods using ion beam generators. Most of them used electric discharge, but in recent years ion sources using laser light have been devised. There are two methods that use light such as laser light. One is to irradiate a solid such as a metal with laser light and use the resulting plasma as an ion source, or to focus the laser light and convert it into gas or liquid. irradiation to create plasma, which is used as an ion source.
The other method uses a variable wavelength light source to ionize a substance by resonating a single wavelength such as a laser beam with the energy level of the substance to be ionized (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1983-1992). 22999), the present invention relates to the latter.
本発明は、上記共鳴光励起、イオン化方式のイオンビー
ム発生装置において、イオン化させる物質の共鳴光励起
にてイオン化させる直前の状態として、該物質のリュー
ドベルグ状態(Rydbergstate )を使うこ
とにより、従来の共鳴光励起。The present invention uses the Rydberg state of a substance to be ionized as the state immediately before the substance is ionized by resonant light excitation in the above-mentioned resonant light excitation and ionization type ion beam generation apparatus, thereby improving the conventional resonance light excitation and ionization method. .
イオン化方式に比べ入力光エネルギに対するイオン化効
率を数桁以上向上でき、かつ選択イオン化における選択
性に優れたイオンビーム発生装置を提供することを目的
としている。It is an object of the present invention to provide an ion beam generator that can improve the ionization efficiency for input light energy by several orders of magnitude compared to the ionization method, and has excellent selectivity in selective ionization.
まず本発明装置におけるイオン化方法をベリリウムイオ
ンビームを発生する場合を例にとって従来の方法と比較
しつつ説明する。第1図はベリリウム中性原子のエネル
ギ準位図である。First, the ionization method in the apparatus of the present invention will be explained by comparing it with a conventional method using an example in which a beryllium ion beam is generated. FIG. 1 is an energy level diagram of beryllium neutral atoms.
従来のイオン化方法は、例えば波長が2349人。In the conventional ionization method, for example, the wavelength is 2349.
4573人及び5000人の3本のレーザビームBl、
B2、B3をイオン化させたいベリリウム蒸気に照射す
る方法であり、即ち基底状態2s(Is)にあるベリリ
ウム原子をまず2349人のレーザビームB1により第
1励起状態2p(IPO)に共鳴励起し、その後457
3人のレーザビームB2によりエネルギ準位3d(ID
)に共鳴励起し、さらに5000人のレーザビームB3
でイオン化させるものである。Three laser beams Bl for 4573 people and 5000 people,
This is a method of irradiating beryllium vapor to be ionized with B2 and B3. In other words, beryllium atoms in the ground state 2s (Is) are first resonantly excited to the first excited state 2p (IPO) by the 2349 laser beam B1, and then 457
Energy level 3d (ID
), and further 5000 laser beam B3
It ionizes it.
本発明装置におけるイオン化方法はベリリウム蒸気をガ
ス放電により準安定状態2p (3PO)が支配的な状
態にし、レーザビーム、第1図の例では波長3321人
、 1.46μ、 6449人の3本のレーザビームB
4〜B6により上記励起蒸気をこの励起状態からリュー
ドベルグ状態にし、さらに従来のイオン化方法のように
ベリリウム蒸気をレーザビーム、第1図の例ではB3、
により自由電子状態、即ちイオン状態にするのではなく
、ガス放電により上記励起状態からイオン状態にするも
のであり、本発明方法が従来方法と異なるのは上記光励
起させる過程において共鳴励起のみを使っている点であ
る。The ionization method in the device of the present invention is to bring the beryllium vapor into a state in which the metastable state 2p (3PO) is dominant by gas discharge, and to use a laser beam, in the example shown in Fig. 1, three beams with wavelengths of 3321, 1.46μ, and 6449. Laser beam B
4 to B6 to change the excited vapor from the excited state to the Rydberg state, and then, as in the conventional ionization method, the beryllium vapor is exposed to a laser beam, B3 in the example shown in FIG.
The method of the present invention differs from conventional methods in that it uses only resonance excitation in the photo-excitation process. The point is that there is.
この発明装置におけるイオン化方法の場合、従来のイオ
ン化方法が波長5000人のレーザビームB3によりベ
リリウム蒸気をエネルギ準位3d (ID)から直接イ
オン化させるのに比べ、イオン化させる衝突断面積が数
桁以上高い。従ってレーザビームの出力エネルギが小さ
くてすみ、発生イオンの純度が高い。即ち、完全に共鳴
のみを使うためレーザビームの波長を不純物原子のエネ
ルギ準位と一致しないように選択すればイオン化させた
い物質のみをイオン化でき、しかも純度の高いものがで
きる。In the case of the ionization method in this inventive device, the collision cross section for ionization is several orders of magnitude higher than in the conventional ionization method, in which beryllium vapor is directly ionized from the energy level 3d (ID) using a laser beam B3 with a wavelength of 5000. . Therefore, the output energy of the laser beam is small and the purity of the generated ions is high. That is, since only resonance is used, if the wavelength of the laser beam is selected so as not to match the energy level of the impurity atoms, only the substance to be ionized can be ionized, and moreover, it can be made with high purity.
また上記レーザビームの波長や放電条件を変えることに
より、容易に他種の物質のイオンビームを発生すること
ができ、この場合イオン化される多種の物質を前もって
イオンビーム発生容器内に導入しておいても良い。この
ように発生するイオンビームの種類を容易に変えること
ができる本発明の手法は従来の方法にないものであり、
イオンビームで処理する2つ以上の行程を連続して行な
うことができる利点がある。In addition, by changing the wavelength and discharge conditions of the laser beam, ion beams of other types of substances can be easily generated.In this case, various types of substances to be ionized can be introduced into the ion beam generation container in advance. It's okay to stay. The method of the present invention, which can easily change the type of ion beam generated in this way, is unlike any conventional method.
There is an advantage that two or more steps of processing with an ion beam can be performed in succession.
次にこの発明の実施例を図について説明する。Next, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
第2図は本発明の第1の実施例を示す。図において、1
はイオン化されるべき物質が導−人される容器、1aは
上記物質を該容器1内に導入するた。FIG. 2 shows a first embodiment of the invention. In the figure, 1
1a is a container into which the substance to be ionized is introduced, and 1a is the container into which the substance is introduced.
めのガス導入孔、1bはガス排出孔、3a又は3bは各
々図示しないレーザビーム発生部からのレーザビームB
4.B6又はB5を上記容器1内に導入する窓であり、
該容器1内のレーザビームB4〜B6が交差する空間は
イオン生成空間4となっている。そして上記レーザビー
ム発生部には図示していないが3つのレーザと該各レー
ザの発振トリガとなる電気信号パルスを発生するパルス
発生回路が設けられている。なお上記レーザとしては、
エキシマ、窒素等の気体レーザ、アレキサンドライトレ
ーザ等の固体レーザ、これらにより励起される色素レー
ザ、波長可変レーザ又は自由電子レーザ等の各種のレー
ザを用いることができる。1b is a gas exhaust hole, 3a or 3b is a laser beam B from a laser beam generating section (not shown), respectively.
4. A window for introducing B6 or B5 into the container 1,
The space in the container 1 where the laser beams B4 to B6 intersect is an ion generation space 4. Although not shown, the laser beam generating section is provided with three lasers and a pulse generating circuit that generates electric signal pulses that serve as oscillation triggers for each of the lasers. In addition, the above laser is
Various lasers can be used, such as an excimer laser, a gas laser such as a nitrogen laser, a solid laser such as an alexandrite laser, a dye laser excited by these lasers, a wavelength tunable laser, or a free electron laser.
5.6は上記イオン生成空間4を挟んで配置された電極
、5a、(iaは上記電極5.6に電圧を印加する端子
であり、これらは上記イオン生成空間4に励起用高周波
(RF)ガス放電を生ぜしめるガス放電発生部15を構
成している。なお、上記イオン化されるべき物質が化合
物又は分子状態のガスとして上記容器1内に導入される
場合は、上記励起用ガス放電が上記物質を中性原子状態
にするためのガス放電を兼ねるようにしてもよい。Reference numerals 5.6 and 5.6 denote electrodes arranged across the ion generation space 4; 5a and ia are terminals for applying voltage to the electrodes 5.6; It constitutes a gas discharge generating section 15 that generates a gas discharge.In addition, when the substance to be ionized is introduced into the container 1 as a gas in a compound or molecular state, the excitation gas discharge It may also serve as a gas discharge to bring the substance into a neutral atomic state.
8は試料、8aは該試料8を保持する試料台であり、該
試料台8aと上記電極6との間には直流電圧が印加され
、これによりイオン化された物質をイオンビームとして
引き出すための引き出し電界が発生される。8 is a sample, and 8a is a sample stand that holds the sample 8. A direct current voltage is applied between the sample stand 8a and the electrode 6, and a drawer is used to extract the ionized substance as an ion beam. An electric field is generated.
次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.
本実施例装置により、ベリリウムのイオンビームを発生
する場合を考える。まず容器1にガス導入孔1aよりベ
リリウム蒸気10を導入する。そして電極5と電極6の
各々に端子5a、6aから電圧が印加される。するとこ
れにより、上記基底状態2g(Is)にあるベリリウム
蒸気10にガス放電による電子が衝突し、その結果該ベ
リリウム蒸気10は準安定状態2p(3PO)に励起さ
れる。また上記電圧印加と時間的に同期して上記レーザ
ビーム発生部において、そのパルス発生回路から各レー
ザにトリガパルスが与えられて各レーザが発振し、これ
により3321人、 6449人のレーザビームB4.
B6が窓3aを介して容器1内に導入され、また1、4
6μのレーザビームB5が窓3bを介して同様に導入さ
れ、各ビームB4〜BGが容器1内のイオン生成空間4
において交差し、これにより上記ベリリウム蒸気10は
3321人のレーザビームB4により準安定状態2p(
3PO)から励起状態3s(3S)に共鳴励起され、さ
らに1.46μのレーザビームB5により上記励起状態
3s(33)から励起状態3p(3PO)に励起され、
さらに6449人のレーザビームB6によりリュードベ
ルグ状態12d(3D)に階段状に共鳴励起され、最後
に該励起蒸気は上記ガス放電による電子の衝突によりイ
オン化される。また上記電極6と試料台8aとの間には
直流電圧が印加されており、これにより上記イオン化さ
れたベリリウム蒸気10はベリリウムのイオンのみから
なるイオンビーム9として引き出され、該イオンビーム
9は上記試料8に照射される。Let us consider the case where a beryllium ion beam is generated by the apparatus of this embodiment. First, beryllium vapor 10 is introduced into the container 1 through the gas introduction hole 1a. A voltage is applied to each of the electrodes 5 and 6 from terminals 5a and 6a. As a result, electrons due to the gas discharge collide with the beryllium vapor 10 in the ground state 2g (Is), and as a result, the beryllium vapor 10 is excited to the metastable state 2p (3PO). In addition, in time synchronization with the voltage application, in the laser beam generation section, a trigger pulse is applied from the pulse generation circuit to each laser, causing each laser to oscillate, thereby generating laser beams B4.
B6 is introduced into the container 1 through the window 3a, and 1, 4
A laser beam B5 of 6μ is similarly introduced through the window 3b, and each beam B4 to BG enters the ion generation space 4 in the container 1.
This causes the beryllium vapor 10 to enter the metastable state 2p (
3PO) to the excited state 3s (3S), and further excited from the excited state 3s (33) to the excited state 3p (3PO) by a 1.46μ laser beam B5,
Furthermore, the 6449 laser beam B6 resonantly excites the Rydberg state 12d (3D) in a stepwise manner, and finally the excited vapor is ionized by the collision of electrons caused by the gas discharge. Further, a DC voltage is applied between the electrode 6 and the sample stage 8a, so that the ionized beryllium vapor 10 is extracted as an ion beam 9 consisting only of beryllium ions. The sample 8 is irradiated.
以上の動作説明における本実施例の特徴を示すと、まず
第1に本実施例は完全に共鳴のみを用いて選択イオン化
を行なうものであるので、上記容器1内にイオン化させ
るべき物質、この場合ベリリウム、以外の不純物、酸素
、窒素、炭素、水素等が含まれていて、しかもその量が
ベリリウムより多(でも、レーザビームの波長を上記不
純物原子のエネルギ準位と一致させないようにして希望
の元素、この場合はベリリウムのみ、がイオン化された
純粋なベリリウムイオンビームが得られる。The characteristics of this embodiment in the above operation description are as follows: First of all, since this embodiment performs selective ionization completely using only resonance, the substance to be ionized in the container 1, in this case, It contains impurities other than beryllium, such as oxygen, nitrogen, carbon, and hydrogen, and the amount is higher than that of beryllium. A pure beryllium ion beam is obtained in which only the element, in this case beryllium, is ionized.
第2に本実施例は上述のとおり、選択イオン化を行なう
ものであり、かつ共鳴光励起によるイオン化を行なうも
のであるので、電子や他の元素が励起されたり、エネル
ギ吸収により温度上昇したりすることはなく、その結果
イオンビームを照射する対象試料8、例えば半導体の場
合は基板、の温度を上昇させることはなく、低温処理が
できる。Second, as mentioned above, this embodiment performs selective ionization and ionization by resonant optical excitation, so there is no possibility that electrons or other elements will be excited or that the temperature will rise due to energy absorption. As a result, low-temperature processing can be performed without increasing the temperature of the target sample 8 to be irradiated with the ion beam, such as a substrate in the case of a semiconductor.
第3にイオンビームの種類や特性を変える場合はレーザ
ビームの波長と放電条件を変えれば良く、従来のような
試料を取り出したり、イオン源部を交換するために容器
を開閉したりする必要はなく、従って、イオン注入とア
ニーリング等の連続動作が容易にできる。Third, if you want to change the type or characteristics of the ion beam, you only need to change the wavelength of the laser beam and the discharge conditions, and there is no need to open and close the container to take out the sample or replace the ion source as in the past. Therefore, continuous operations such as ion implantation and annealing can be easily performed.
第3図は本発明の第2の実施例を示す。図において、第
2図と同一符号は同−又は相当部分を示し、13はイオ
ン化させるべき物質12を収容するオーブン、13aは
上記オーブン13の外周に設けられたヒータ、16はイ
オン化されたベリリウム蒸気10を容器1の軸心に集束
せしめるマグネット、14は上記集束されたベリリウム
蒸気10をイオンビーム9として引き出す引き出し電極
である。FIG. 3 shows a second embodiment of the invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 2 indicate the same or equivalent parts, 13 is an oven containing the substance 12 to be ionized, 13a is a heater provided on the outer periphery of the oven 13, and 16 is ionized beryllium vapor. 10 is a magnet that focuses the ion beam on the axis of the container 1, and 14 is an extraction electrode that extracts the focused beryllium vapor 10 as an ion beam 9.
次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.
オーブン13内にイオン化させる物質であるベリリウム
12を入れ、ヒータ13aによりオーブン13を加熱す
ると上記ベリリウム12が溶融。When beryllium 12, which is a substance to be ionized, is placed in the oven 13 and the oven 13 is heated by the heater 13a, the beryllium 12 is melted.
気化してベリリウム蒸気10が発生し、該蒸気10はガ
ス導入孔1aを通って容81内に導入される。そして電
極5.6に電圧が印加されて上記蒸気10にガス放電に
よる電子が衝突し、またこれと同期して3321人、
6449人のレーザビームB4゜B6が窓3aを介して
、また1、46μのレーザビームB5が窓3bを介して
上記容器1内に導入されて上記蒸気10に照射され、す
るとこれにより蒸気10は基底状態2S (Is)から
励起状態2p(3PO)、3s (3S)、3p
(3PO)を経てリュードベルグ状態12d(3D)に
階段状に励起され、さらに該リュードベルグ状態12d
(3D)にあるベリリウム蒸気10の電子が自由電子と
なり、これによりイオン生成空間4にベリリウムイオン
が生成され、該ベリリウムイオンはマグネット16によ
り軸心に集束された後、引き出し電極14によってイオ
ンビーム9として放出される。Beryllium vapor 10 is generated through vaporization, and this vapor 10 is introduced into the volume 81 through the gas introduction hole 1a. Then, a voltage is applied to the electrode 5.6, and electrons due to gas discharge collide with the vapor 10, and in synchronization with this, 3321 people
A laser beam B4°B6 of 6,449 people is introduced into the container 1 through the window 3a and a laser beam B5 of 1,46μ is introduced into the container 1 through the window 3b and irradiates the steam 10, so that the steam 10 becomes From the ground state 2S (Is) to the excited states 2p (3PO), 3s (3S), 3p
(3PO), is excited to the Rydberg state 12d (3D) in a stepwise manner, and further the Rydberg state 12d
The electrons in the beryllium vapor 10 in (3D) become free electrons, thereby generating beryllium ions in the ion generation space 4. After the beryllium ions are focused to the axis by the magnet 16, the ion beam 9 is transferred to the extraction electrode 14. released as.
第4図は本発明の第3の実施例によるイオンビーム発生
装置におけるレーザ発振装置の構成例である。FIG. 4 shows an example of the configuration of a laser oscillation device in an ion beam generator according to a third embodiment of the present invention.
本発明におけるイオン生成のためのレーザビームとガス
放電とは時間的に同期される必要があり、 −また階段
状に元素を励起させるためには複数の各々特定周波数の
レーザビームが必要であり、該複数のレーザビームもも
ちろん同期させる必要がある訳であるが、第4図はその
同期方法の一例を示すものである。In the present invention, the laser beam and gas discharge for ion generation need to be synchronized in time; - Also, in order to excite the elements in a stepwise manner, a plurality of laser beams each having a specific frequency are required; Of course, it is necessary to synchronize the plurality of laser beams, and FIG. 4 shows an example of a synchronization method.
本レーザ発振装置20は、3台の波長の異なるレーザ2
2,23.24と、該各レーザ22〜24にレーザ発振
のパルスとなる電気信号パルスを与える1台のトリガ発
生器21とから構成されている。このように各レーザ2
2〜24をトリガ発生器21からのトリガパルスによっ
て発振するように構成したことにより、発振するレーザ
ビームω1.ω2.ω3は時間的に同期されたものとな
る。そして上記パルス発生器21のトリガパルスの発生
と、上記電極5.6への電圧印加を同期して行なうこと
により、レーザビームとガス放電とを時間的に同期でき
ることとなる。This laser oscillation device 20 includes three lasers 2 with different wavelengths.
2, 23, and 24, and one trigger generator 21 that provides each of the lasers 22 to 24 with an electric signal pulse serving as a laser oscillation pulse. In this way, each laser 2
2 to 24 are configured to oscillate in response to a trigger pulse from the trigger generator 21, the oscillating laser beams ω1. ω2. ω3 becomes temporally synchronized. By synchronizing the generation of the trigger pulse by the pulse generator 21 and the voltage application to the electrode 5.6, the laser beam and the gas discharge can be synchronized in time.
第5図は本発明の第4の実施例によるイオンビーム発生
装置のレーザ発振装置の構成例であり、図において、2
5〜27は固体レーザのレーザヘッド、28はフランシ
ュランプ電源、29はQスイッチのボッケルセル電源で
あり、該1組の電源は各レーザヘッド25〜27を同期
して発振せしめるトリガ手段30となっている。この実
施例では各レーザヘッド25〜27が上記1組の電源2
8.29を共用しているので、発振するレーザビームω
1〜ω3は時間的に同期されたものとなる。FIG. 5 shows a configuration example of a laser oscillation device of an ion beam generator according to a fourth embodiment of the present invention.
Reference numerals 5 to 27 are laser heads of solid-state lasers, 28 is a Franschlump power supply, and 29 is a Q-switch Bockel cell power supply, and this set of power supplies serves as a trigger means 30 for causing each laser head 25 to 27 to oscillate in synchronization. There is. In this embodiment, each laser head 25 to 27 is connected to one set of power supplies 2 and 27.
8.29 is shared, so the oscillating laser beam ω
1 to ω3 are temporally synchronized.
このように、本発明に係るイオンビーム発生装置によれ
ば、イオン化されるべき物質をガス放電によりその比較
的下位の励起状態に励起し、レーザビームの照射により
該励起状態からリュードベルグ状態に共鳴光励起し、さ
らに上記物質をガス放電の電子の衝突により該励起状態
からイオン状態にするようにしたので、イオン化効率及
びイオンの選択性を大きく向上できる効果がある。As described above, according to the ion beam generator of the present invention, the substance to be ionized is excited to a relatively lower excited state by gas discharge, and the substance to be ionized is resonated from the excited state to the Rydberg state by laser beam irradiation. Since the substance is photo-excited and further changed from the excited state to the ion state by collision with electrons from a gas discharge, the ionization efficiency and ion selectivity can be greatly improved.
第1図はベリリウム中性原子 ゛
のエネルギ状態図、第2図は本発明の第1の実施例によ
るシャワー型イオンビーム発生装置の概略構成図、第3
図は本発明の第2の実施例による集束型イオンビーム発
生装置の概略構成図、第4図は本発明の第3の実施例に
よるイオンビーム発生装置のレーザビーム発生部のブロ
ック図、第5図ハ本発明の第4の実施例によるイオンビ
ーム発生装置のレーザビーム発生部のブロック図である
。
1・・・容器、15・・・ガス放電発生部、2o・・・
レーザビーム発生部、21.30・・・トリガ手段、B
i〜B6・・・レーザビーム。
なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is an energy phase diagram of beryllium neutral atoms, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a shower-type ion beam generator according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a schematic configuration diagram of a focused ion beam generator according to a second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a block diagram of a laser beam generator of an ion beam generator according to a third embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a block diagram of a laser beam generator of an ion beam generator according to a fourth embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Container, 15... Gas discharge generating part, 2o...
Laser beam generator, 21.30... trigger means, B
i~B6...Laser beam. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.
Claims (14)
器内の上記物質にレーザビームを照射するレーザビーム
発生部と、上記容器内の上記物質雰囲気中でレーザビー
ムと交差するガス放電を発生するガス放電発生部とを備
え、上記物質のイオンビームを発生する装置において、
上記ガス放電発生部はガス放電により上記物質をエネル
ギ準位の基底状態から比較的下位の励起状態に励起し、
かつ後述のレーザビームの照射により得られたリュード
ベルグ状態からイオン状態とするものであり、上記レー
ザビーム発生部はレーザ発振のトリガとなる電気信号を
発生するトリガ手段と、上記物質を上記比較的下位の励
起状態からリュードベルグ状態に共鳴光励起するような
波長を有するレーザビームを発生するレーザとからなる
ものであることを特徴とするイオンビーム発生装置。(1) A container that contains a substance to be ionized, a laser beam generating unit that irradiates the substance in the container with a laser beam, and generates a gas discharge that intersects with the laser beam in the atmosphere of the substance in the container. In an apparatus for generating an ion beam of the above substance,
The gas discharge generating unit excites the substance from a ground state of energy level to a relatively lower excited state by gas discharge,
The Rydberg state obtained by irradiation with a laser beam, which will be described later, is converted into an ion state, and the laser beam generating section includes a trigger means for generating an electric signal to trigger laser oscillation, and a trigger means for generating an electric signal to trigger laser oscillation, and a means for converting the substance into an ion state. 1. An ion beam generator comprising: a laser that generates a laser beam having a wavelength that causes resonant optical excitation from a lower excited state to a Rydberg state.
的下位の励起状態から中間状態を経て上記リュードベル
グ状態に階段状に共鳴励起するような波長の異なる複数
のレーザビームを発生するものであることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のイオンビーム発生装置。(2) The laser beam generating section generates a plurality of laser beams with different wavelengths to resonantly excite the substance from the relatively lower excited state to the Rydberg state via an intermediate state in a stepwise manner. An ion beam generator according to claim 1, characterized in that:
とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
イオンビーム発生装置。(3) The ion beam generator according to claim 1 or 2, wherein the relatively lower excited state is a metastable state.
マ、窒素等の気体レーザ又は該気体レーザからの高調波
により励起される色素レーザのいずれか一方又は両方を
用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第
3項のいずれかに記載のイオンビーム発生装置。(4) As the laser of the laser beam generating section, one or both of an excimer, a gas laser such as nitrogen, or a dye laser excited by harmonics from the gas laser is used. The ion beam generator according to any one of the ranges 1 to 3.
サンドライトレーザ等の固体レーザを用いたことを特徴
とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに
記載のイオンビーム発生装置。(5) The ion beam generating device according to any one of claims 1 to 3, wherein a solid-state laser such as an alexandrite laser is used as a laser in the laser beam generating section.
ーザを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項な
いし第3項のいずれかに記載のイオンビーム発生装置。(6) The ion beam generating device according to any one of claims 1 to 3, wherein a dye laser is used as a laser in the laser beam generating section.
ーザ又は該固体レーザからの高調波により励起される色
素レーザのいずれか一方又は両方を用いたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記
載のイオンビーム発生装置。(7) As the laser of the laser beam generating section, one or both of a solid-state laser and a dye laser excited by harmonics from the solid-state laser is used. The ion beam generator according to any one of Item 3.
変レーザを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第3項のいずれかに記載のイオンビーム発生装
置。(8) Claim 1, characterized in that a wavelength tunable laser is used as the laser of the laser beam generating section.
The ion beam generator according to any one of Items 1 to 3.
子レーザを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第3項のいずれかに記載のイオンビーム発生装
置。(9) Claim 1, characterized in that a free electron laser is used as the laser of the laser beam generating section.
The ion beam generator according to any one of Items 1 to 3.
生ぜしめるものであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項ないし第9項のいずれかに記載のイオンビーム発
生装置。(10) The ion beam generator according to any one of claims 1 to 9, wherein the gas discharge generating section generates radio frequency (RF) discharge.
上記容器内に導入され、上記ガス放電は、上記容器内に
導入された物質を中性原子状態にするためのガス放電を
兼ねていることを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第10項のいずれかに記載のイオンビーム発生装置。(11) The substance is introduced into the container as a compound or molecular gas, and the gas discharge also serves as a gas discharge to bring the substance introduced into the container into a neutral atomic state. An ion beam generator according to any one of claims 1 to 10, characterized in that:
ドベルグ状態からイオン状態になるように共鳴するよう
な高周波電源を有することを特徴とする特許請求の範囲
第10項記載のイオンビーム発生装置。(12) The ion beam generator according to claim 10, wherein the gas discharge generating section has a high frequency power source that resonates so that the substance changes from its Rydberg state to an ion state. .
時間的に同期することを特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第9項のいずれかに記載のイオンビーム発生装
置。(13) Claim 1, wherein the laser beam and the gas discharge are temporally synchronized in phase.
The ion beam generator according to any one of Items 1 to 9.
て生成された蒸気として上記容器内に導入されることを
特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第13項のいず
れかに記載のイオンビーム発生装置。(14) The substance is introduced into the container as a vapor generated by heating and vaporizing a solid or liquid substance. ion beam generator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59149932A JPS6127040A (en) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Ion beam generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59149932A JPS6127040A (en) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Ion beam generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6127040A true JPS6127040A (en) | 1986-02-06 |
Family
ID=15485716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59149932A Pending JPS6127040A (en) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | Ion beam generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6127040A (en) |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP59149932A patent/JPS6127040A/en active Pending
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