專利名稱：電極框體以及具備該電極框體的帶電粒子束發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電極框體和帶電粒子束發(fā)生裝置，所述電極框體構(gòu)成在離子束照射裝置的離子源和電子束照射裝置的電子源等帶電粒子束發(fā)生裝置中使用的帶電粒子束引出用的電極。
背景技術(shù)：
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以往，在用于從離子束照射裝置的離子源引出離子束的引出電極系統(tǒng)中使用有多個(gè)狹縫狀開口部(長方形的開口部)的狹縫電極。這樣的狹縫電極的狹縫狀開口部暴露在等離子體下，或與引出的離子束碰撞等，因此被加熱到高溫。如果狹縫狀開口部被加熱到高溫，則由此產(chǎn)生熱變形。如果由于熱變形導(dǎo)致狹縫狀開口部的變形(歪々)變大，則例如不能引出具有所希望的電流量的離子束。其結(jié)果，必須更換部件。雖然說是更換部件，但是如果更換狹縫電極的整體，則費(fèi)用變高。因此希望在構(gòu)成狹縫狀開口部的部件中，只更換變形大的部件。為了應(yīng)對這樣的要求，到現(xiàn)在為止設(shè)計(jì)了專利文獻(xiàn)I中記載的狹縫電極。在專利文獻(xiàn)I中公開了能夠更換構(gòu)成狹縫電極的狹縫狀開口部的電極棒的狹縫電極。在專利文獻(xiàn)I的圖2中公開了在離子源的引出電極系統(tǒng)中使用的等離子體電極(也稱為加速電極)的結(jié)構(gòu)。在該等離子體電極中，通過在電極框體的開口部配置多個(gè)電極棒，在各電極棒間形成狹縫狀開口部。通過形成在電極框體上的貫通孔從電極框體的外部獨(dú)立地沿電極棒的長度方向抽出或插入，由此進(jìn)行各電極棒的安裝拆卸。此外，在專利文獻(xiàn)I的圖3中表示了構(gòu)成引出電極系統(tǒng)的抑制電極和接地電極的例子。和圖2的例子相同，通過在電極框體的開口部配置多個(gè)電極棒構(gòu)成狹縫狀開口部。在該圖3的例子中，電極框體由兩個(gè)框體構(gòu)成，以電極棒的端部插入設(shè)置在各框體上的孔的狀態(tài)，組合兩個(gè)框體，由此進(jìn)行狹縫電極的組裝。專利文獻(xiàn)1:日本公告特許公報(bào)特公平7-34358號(圖2，圖3，(2)4第33行 (3)5第40行)。通常，構(gòu)成狹縫電極的電極棒不只一個(gè)變形，配置在某區(qū)域的多個(gè)電極棒產(chǎn)生變形。因此，有必要對這些電極棒集中更換。然而，在專利文獻(xiàn)I的圖2中記載的電極的結(jié)構(gòu)中，通過形成在電極框體上的貫通孔，沿電極棒的長度方向一個(gè)一個(gè)地抽出或插入電極棒，由此進(jìn)行更換，因此需要花費(fèi)較多的時(shí)間。此外，在專利文獻(xiàn)I的圖3中記載的電極的結(jié)構(gòu)中，和圖2的結(jié)構(gòu)相比可以簡單地更換多個(gè)電極棒，但是與作為更換對象的電極棒的個(gè)數(shù)無關(guān)，總是必須分解電極框體，所以工作效率不好。特別是，如果離子源的尺寸大，則電極框體也變大，所以分解操作需要很多的時(shí)間和勞力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于改善更換形成引出電極用的狹縫狀開口部的電極棒時(shí)的工作效率。本發(fā)明提供一種電極框體，構(gòu)成帶電粒子束引出用的電極，所述電極框體具有使帶電粒子束通過的開口部，并且從一個(gè)方向觀察所述電極框體時(shí)，在所述電極框體的所述開口部周圍的至少一部分上形成有電極棒支承部，該電極棒支承部支承橫跨所述開口部配置的電極棒的兩端。通過使用所述的電極框體，可以把電極棒從與其長度方向大體垂直的方向安裝在電極框體上，所以更換操作變得簡便。此外，更換電極棒時(shí)無需分解電極框體，所以可以大幅縮短更換電極棒所需要的時(shí)間。更具體地說，所述電極棒支承部形成在所述電極框體的表面上，并從所述表面凹 陷。此外，優(yōu)選的是，所述電極棒支承部與所述開口部連接。此外，優(yōu)選的是，所述電極棒支承部形成于隔著所述開口部相對的位置。此外，優(yōu)選的是，在所述電極棒支承部上方安裝有蓋體。另一方面，本發(fā)明提供一種帶電粒子束發(fā)生裝置，其具備由所述的電極框體構(gòu)成的引出用電極。 由于可以從與電極棒長度方向大體垂直的方向把電極棒安裝在電極框體上，所以更換操作變得簡便。此外，更換電極棒時(shí)無需分解電極框體，所以可以大幅縮短更換電極棒所需要的時(shí)間。


圖1是表示本發(fā)明的狹縫電極的一個(gè)例子的俯視圖。圖2是表示從圖1的狹縫電極取下蓋體和電極棒時(shí)的樣子的俯視圖。圖3是圖2的主要部分的放大圖，表示電極棒向電極棒支承部配置時(shí)的樣子。圖4是圖2的主要部分放大圖，表示電極棒支承部上配置有蓋體時(shí)的樣子。圖5是表示離子源的模式圖。附圖標(biāo)記說明I…狹縫電極2…電極框體3…開口部4…狹縫狀開口部5…電極棒6…蓋體7…電極棒支承部8…固定螺絲9…螺絲孔10…開放端部
11…離子源12…等離子體室
具體實(shí)施例方式在下面的實(shí)施方式中，各圖中描繪的X、Y、Z各軸互相垂直。圖1中描繪了本發(fā)明的狹縫電極I的一個(gè)例子。該狹縫電極I主要包括電極框體2，具有開口部3 ;以及多個(gè)電極棒5 (圖中畫有斜線的部件)，配置在開口部3內(nèi)。各電極棒5以長度方向沿著X方向的方式支承在電極框體2上，并且大致沿Y方向以隔開大體相等間隔的方式設(shè)置。各電極棒5之間形成有狹縫狀開口部4。此外，在該圖1中，為了簡化圖面，只標(biāo)記·了一部分電極棒5和狹縫狀開口部4的附圖標(biāo)記。圖2中描繪的是從圖1中描繪的狹縫電極I取下電極棒5和蓋體6時(shí)的樣子。隔著電極框體2的開口部3沿X方向相對配置有圖2中記載的電極棒支承部7,多個(gè)電極棒5的長度方向的兩端部支承在所述電極棒支承部7上。作為一個(gè)例子，所述電極棒支承部7是通過把位于開口部3的周圍的電極框體2的端部切開成長方體形而形成的。在圖2中記載的電極棒支承部7的上側(cè)的面上，從Z方向一側(cè)安裝圖1中記載的蓋體6。蓋體6上形成有未圖示的貫通孔，從Z方向一側(cè)將固定螺絲8穿過蓋體6的貫通孔，并將螺絲8螺合在電極框體2的螺絲孔9中，由此安裝蓋體6。圖1中記載的蓋體6，沿電極棒5排列設(shè)置的方向(圖中的大致Y方向)分割成多個(gè)，也可以不分割成多個(gè)而是作為一個(gè)蓋體6。在一個(gè)蓋體6的情況下,蓋體6的安裝操作變得簡便。此外，由于蓋體6產(chǎn)生熱膨脹，所以優(yōu)選的是將熱膨脹率小的鑰或鎢等高融點(diǎn)材料用于蓋體6。在蓋體6產(chǎn)生熱膨脹的情況下，如果是一個(gè)大的蓋體6，則由于因熱膨脹造成的蓋體6的伸長也大。另一方面，如果預(yù)先分割蓋體6，則與一個(gè)大的蓋體6相比，可以使蓋體6的因熱膨脹造成的伸長成為可以允許的程度小的伸長。此外，如果預(yù)先分割設(shè)置蓋體6，則由于可以只更換熱變形大的蓋體6，所以可以期待使更換部件的費(fèi)用降低。圖3是圖2的主要部分的放大圖，描繪的是電極棒5向電極棒支承部7配置時(shí)的樣子。在X方向上，電極棒5的尺寸和隔著開口部3形成的電極棒支承部7之間的尺寸的關(guān)系以滿足Rlx < Lx < R2X的關(guān)系的方式進(jìn)行設(shè)定。此外，在Y方向上，電極棒5的直徑和電極棒支承部7的尺寸以滿足Ly = Ry的關(guān)系的方式進(jìn)行設(shè)定。此外，在Z方向上，電極棒5以能夠完全容納在電極棒支承部7內(nèi)的方式設(shè)定相互的尺寸關(guān)系。但是，Z方向的尺寸關(guān)系不限于這樣的關(guān)系。例如，在覆蓋電極棒支承部7的上方的蓋體6的一部分上預(yù)先設(shè)置沉孔，以將電極棒5的一部分容納在沉孔中的方式來構(gòu)成時(shí)，電極棒5也可以不完全容納在電極棒支承部7內(nèi)。圖4是圖2的主要部分的放大圖，描繪的是在電極棒支承部7上配置有蓋體6時(shí)的樣子。根據(jù)該圖可以理解的是，在蓋體6配置在電極棒支承部7的上側(cè)的面上時(shí)，在作為電極棒5的長度方向的X方向上，電極棒支承部7形成有開放端部10。通過這樣的結(jié)構(gòu),可以可靠地防止電極棒5的端部從電極棒支承部7脫落。但是，蓋體6不是必須的。例如，在將電極框體2用于帶電粒子束發(fā)生裝置的引出電極時(shí)，如果以使大致重力方向成為圖示的Z方向的方式安裝引出電極，則由于不會發(fā)生電極棒5從電極棒支承部7脫落，所以無需另外設(shè)置蓋體6。圖5中描繪的是具備由本發(fā)明的電極框體2構(gòu)成的引出電極的離子源11的模式圖。例如，該離子源11是以往技術(shù)中所示結(jié)構(gòu)的離子源，與等離子體生成容器12鄰接設(shè)有三個(gè)狹縫電極I作為引出電極系統(tǒng)，使得沿Z方向引出離子束。另外，作為離子源11的結(jié)構(gòu)不限于此，作為引出電極系統(tǒng)既可以由兩個(gè)狹縫電極I構(gòu)成，也可以由四個(gè)狹縫電極I構(gòu)成。在應(yīng)用本發(fā)明的電極框體2上形成的開口部3無需是長方形的，也可以是長方形以外的形狀。例如，可以是圓形或橢圓形，也可以是多邊形，只要在將電極棒5配置在開口部3時(shí)，形成使離子束通過的狹縫狀開口部4，則開口部3是什么形狀都可以。此外，形成開口部3的位置也可以不在電極框體2的大體中央部。
因?yàn)楸患訜岬礁邷兀虼俗鳛殡姌O棒5的材質(zhì)，可以考慮使用高融點(diǎn)材料(例如鑰、鶴等)。在所述的實(shí)施方式中，針對將本發(fā)明的電極框體應(yīng)用于在離子束照射裝置中使用的離子源的離子束引出用的電極的例子進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明的電極框體也可以用于在電子束照射裝置中使用的電子源的電子束引出用的電極。在電子源中也與離子源相同，由于在電子束的引出時(shí)產(chǎn)生電極部被加熱的問題，需要進(jìn)行電極棒的更換操作。此時(shí)，如果使用本發(fā)明的電極框體，則可以高效地進(jìn)行所述更換操作。除了以上所述的內(nèi)容以外，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，當(dāng)然可以進(jìn)行各種改良和變形。
權(quán)利要求
1.一種電極框體，構(gòu)成帶電粒子束引出用的電極，其特征在于，所述電極框體具有使帶電粒子束通過的開口部，并且從一個(gè)方向觀察所述電極框體時(shí)，在所述電極框體的所述開口部周圍的至少一部分上形成有電極棒支承部，該電極棒支承部支承橫跨所述開口部配置的電極棒的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極框體，其特征在于，所述電極棒支承部形成在所述電極框體的表面上，并從所述表面凹陷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極框體，其特征在于，所述電極棒支承部與所述開口部連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極框體，其特征在于，所述電極棒支承部形成于隔著所述開口部相對的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極框體，其特征在于，所述電極棒支承部上方安裝有蓋體。
6.一種帶電粒子束發(fā)生裝置，其特征在于，具備由權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電極框體構(gòu)成的引出用電極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電極框體以及具備該電極框體的帶電粒子束發(fā)生裝置，所述帶電粒子束發(fā)生裝置具備由所述電極框體構(gòu)成的引出電極，所述電極框體及所述帶電粒子束發(fā)生裝置能夠改善更換形成狹縫狀開口部的電極棒時(shí)的工作效率。電極框體(2)構(gòu)成帶電粒子束引出用的電極，具有使帶電粒子束通過的開口部(3)。從一個(gè)方向觀察電極框體(2)時(shí)，在電極框體(2)的開口部(3)周圍的一部分上形成有電極棒支承部(7)，該電極棒支承部(7)支承橫跨開口部(3)配置的電極棒(5)的兩端。此外，帶電粒子束發(fā)生裝置具備由所述電極框體(2)構(gòu)成的引出電極。
文檔編號H01J27/02GK103021772SQ201210205880
公開日2013年4月3日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者井內(nèi)裕, 谷井正博 申請人:日新離子機(jī)器株式會社