[发明专利]离子源装置及离子束生成方法

权利要求书

1.一种离子束生成用离子源装置，其特征在于，

具备如下结构，该结构为，在具有等离子体形成用空间的电弧室设置放射用于生成使中性分子电离的射束电子的热电子的阴极，并且以中间隔着所述等离子体形成用空间地与所述阴极的热电子放射面对置的方式配置反射极，

该离子束生成用离子源装置构成为，向所述等离子体形成用空间沿与连结所述阴极和所述反射极的轴平行的方向施加由源极磁场装置感应的外部磁场F，

该离子束生成用离子源装置构成为，在所述反射极中，在与形成于所述等离子体形成用空间的等离子体中密度最高的部分相对应的部位设置开口部，并从该开口部引出离子束。

2.根据权利要求1所述的离子源装置，其特征在于，

所述离子束的引出方向与连结所述阴极和所述反射极的轴平行。

3.根据权利要求1所述的离子源装置，其特征在于，

所述开口部设置于与所述电弧室中的离子束的出口开口对置的部位，所述开口部的形状及所述离子束的出口开口的形状分别为圆形。

4.根据权利要求3所述的离子源装置，其特征在于，

所述开口部与所述离子束的出口开口的大小相同或比所述离子束的出口开口小，且为不使形成于所述等离子体形成用空间的等离子体的密度下降的大小。

5.根据权利要求3所述的离子源装置，其特征在于，

具备能够使反射极向连结所述阴极和所述反射极的轴的方向移动，且能够改变所述离子束的出口开口与所述反射极之间的间隙的构件。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的离子源装置，其特征在于，

所述反射极不产生电位而浮动。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的离子源装置，其特征在于，

对所述反射极施加负恒定电位或负可变电位。

8.根据权利要求1所述的离子源装置，其特征在于，

所述电弧室为筒状，其中心轴方向的一端侧设置有包含所述阴极的电子源，并且另一端侧设置有所述反射极，在所述电弧室的周围以包围该电弧室的筒壁的方式配置有所述源极磁场装置。

9.一种基于离子源装置的离子束生成方法，其特征在于，

所述离子源装置具备如下结构，该结构为，在具有等离子体形成用空间的电弧室设置放射用于生成使中性分子电离的射束电子的热电子的阴极，并且以中间隔着所述等离子体形成用空间地与所述阴极的热电子放射面对置的方式配置反射极，

在所述离子束生成方法中，

向所述等离子体形成用空间沿与连结所述阴极和所述反射极的轴平行的方向施加由源极磁场装置感应的外部磁场F，

在所述反射极中，从设置在与形成于所述等离子体形成用空间的等离子体中密度最高的部分相对应的部位的开口部引出离子束。

10.根据权利要求9所述的离子束生成方法，其特征在于，

所述离子束的引出方向与连结所述阴极和所述反射极的轴平行。