Ионный источник Кауфмана — страница 6

  • Просмотров 1769
  • Скачиваний 34
  • Размер файла 260
    Кб

собой сборку из двух (или трех) сеток с отверстиями одинакового диаметра. Число отверстий соответствует числу ионных пучков. Сетки имеют вид плоских или выгнутых в сторону разряда тонких металлических (графитовых) дисков. От формы сеток зависит форма ионного потока. Наиболее часто используются плоские сетки. Вся система сетчатых электродов юстируется оптическим способом с целью достижения соосности отверстий. Каждая из сеток

(экстрагирующая, ускоряющая, замедляющая) имеет определенный потенциал. Экранирующая (экстрагирующая) сетка находится под высоким(до 8 кВ) отрицательным потенциалом, замедляющая сетка - под нулевым потенциалом (заземлена). Для увеличения ионного тока следует увеличивать ускоряющее напряжение и уменьшать расстояние между сетками. Число отверстий в единице площади определяется параметрами плазмы на границе разряда и

ускоряющим потенциалом. Прозрачность системы сетчатых электродов (площадь отверстий, отнесенную к общей площади сетки) в технологических МИИ стремятся увеличить до максимума. В процессе работы источника сетчатые электроды испытывают термическую нагрузку. Центральная часть экранирующей сетки нагревается до 670-770 К, ускоряющей сетки - до 570-670 К. Края электродов разогреваются на IОО-300 К меньше, чем их центральная часть. ИОС МИИ

должна удовлетворять следующим требованиям: иметь максимальную прозрачность при оптимальном соотношении между диаметром отверстий и расстоянием между ними; иметь минимально возможное (при отсутствии электрического пробоя) расстояние между ускоряющей и экранирующей сетками; толщина сеток должна быть минимально возможной при обеспечении механической прочности и стабильности межсеточного расстояния с учетом разогрева до

570-670 К; сетки должны изготавливаться из тугоплавких материалов (молибден, графит) с низким коэффициентом температурного расширения и малым коэффициентом распыления; ИОС должна юстироваться оптически для обеспечения соосности отверстий; должно быть оптимизировано отношение потенциала плазмы и потенциалу ускоряющей сетки. В технологических МИИ возникает необходимость нейтрализации пространственного заряда ионного потока,

обусловленная, во-первых, низкой скоростью распыления диэлектрических мишеней вследствие накопления на них поверхности положительного заряда и, во-вторых, расфокусировкой ионного потока. Нейтрализация осуществляется двумя способами: I. На пути ионного потока размещается вольфрамовая или танталовая нить, является термоионным эмиттером. Недостатки этого метода - малый ресурс внешнего термоионного эмиттера, распыление