[发明专利]宽带离子束产生用的高密度螺旋等离子源

权利要求书

1.一种离子源，包括：

a.一第一螺旋等离子源，包括：

i.一第一介电圆柱体，具有第一中心轴，一第一封闭端以及一第一开放端；

ii.一第一磁铁，环绕于该第一介电圆柱体，适于产生一磁场于该中心轴的方向上，并面对于该第一介电圆柱体的该开放端；以及

iii.一第一天线，位于该第一介电圆柱体内并能产生螺旋波；

b.一第二螺旋等离子源，包括：

i.一第二介电圆柱体，具有第二中心轴，一第二封闭端以及一第二开放端；

ii.一第二磁铁，环绕于该第二介电圆柱体，适于产生一磁场于该中心轴的方向上，并面对于该第二介电圆柱体的该开放端；以及

iii.一第二天线，位于该第二介电圆柱体内并能产生螺旋波；

c.一用来定义扩散室的腔体，包括第一端及第二端，其中该扩散室的第一端是与该第一介电圆柱体的该开放端相通，而该扩散室的第二端是与该第二介电圆柱体的该开放端相通，且一提取孔径具有一较第二尺寸长很多的尺寸，其中该较长的尺寸平行于该第一介电圆柱体的中心轴。

2.根据权利要求1所述的离子源，其中该第二中心轴平行于该提取孔径的该较长的尺寸，并与该第一介电圆柱体的该第一中心轴同轴。

3.根据权利要求2所述的离子源，还包括额外的磁铁，环绕于该腔体以产生多尖端的磁场。

4.根据权利要求2所述的离子源，还包括气体入口，位于所述螺旋等离子源的该第一封闭端及该第二封闭端。

5.根据权利要求2所述的离子源，其中该第一磁铁与该第二磁铁包括螺线管，而该离子源还包括一电源供应器，用以控制该些螺线管所产生的该些磁场。

6.根据权利要求2所述的离子源，其中该第一磁铁与该第二磁铁包括螺线管，而该离子源还包括第一及第二电源供应器，而各个螺线管受到相对应的电源供应器的控制。

7.根据权利要求2所述的离子源，其中该第一磁铁与该第二磁铁包括永久磁铁。

8.根据权利要求2所述的离子源，还包括一射频电源供应器，其连接该第一天线与该第二天线并适于供电至所述天线。

9.根据权利要求2所述的离子源，还包括一连接该第一天线的第一射频电源供应器以及一连接该第二天线的第二射频电源供应器，每一射频电源供应器适于供电至相对应的天线。

10.根据权利要求8所述的离子源，其中该射频电源是经由两个独立的匹配网路而供电至该第一天线与该第二天线。

11.根据权利要求2所述的离子源，还包括邻近于该提取孔径的提取光学元件，适于将离子由该扩散室排出。

12.一种离子源，包括：

a.一螺旋等离子源，包括：

i.一介电圆柱体，具有一中心轴，一封闭端以及一开放端；

ii.一磁铁，环绕于该介电圆柱体，适于产生一磁场于该中心轴的方向上，并面对于该介电圆柱体的该开放端；以及

iii.一天线，位于该介电圆柱体内并能产生螺旋波；

b.一用来定义扩散室的腔体，包括第一端及第二端，其中该扩散室的第一端是与该介电圆柱体的该开放端相通，且一提取孔径具有一较长于一第二尺寸的尺寸，其中较长的该尺寸平行于该介电圆柱体的该中心轴。

13.根据权利要求11所述的离子源，还包括额外的磁铁，环绕于该腔体以产生多尖端的磁场。

14.根据权利要求11所述的离子源，还包括一气体入口，位于该第一封闭端。

15.根据权利要求11所述的离子源，其中该磁铁包括一螺线管，而该离子源还包括一电源供应器，用以控制该螺线管所产生的磁场。

16.根据权利要求11所述的离子源，其中该磁铁包括永久磁铁。

17.根据权利要求11所述的离子源，还包括一射频电源供应器，其连接该天线并适于供电至所述天线。

18.根据权利要求17所述的离子源，其中该射频电源是经由一匹配网路而供电至该天线。

19.根据权利要求11所述的离子源，还包括邻近于该提取孔径的提取光学元件，适于将离子由该扩散室排出。