[发明专利]用于调整来自带电粒子源的粒子束的强度的设备

说明书

一种用于调整沿着轴线(A0)发射的带电粒子束的强度的设备，该设备包括：4×N个连续的偏转系统(2₁，2₂，2₃，2₄)，其中，N＝1或2，偏转系统(21，22，23，24)沿着所述粒子束的轴线(A0)定位；针对每个偏转系统(2₁，2₂，2₃，2₄)，用于施加偏转所述束的力并且用于改变所施加的力的装置；两个准直器(4₁，4₂)，每个准直器具有槽(6₁，6₂)，槽具有宽度从中心朝周边增加的开口，两个准直器分别位于第一偏转系统与第二偏转系统之间以及第三偏转系统与第四偏转系统之间；准直器(4₁)的槽(6₁，6₂)的开口面向所述束的发射轴线A0的两侧。

技术领域

本发明涉及产生从1eV/电荷至几10¹²eV/q的能量范围内的带电粒子束的仪器的技术领域。

取决于加速粒子的电荷、质量和动能，这类仪器在许多领域都有应用：

粒子加速器的设备，

离子注入(表面处理等……)，

医疗领域(强子治疗、放射性同位素生产、纳米药物……)，

真空沉积，

微蚀刻，

用于航天器的离子推进，

用于样品分析的加速度质谱仪，

年代测定。

本发明更具体地涉及调整所产生的带电粒子束的强度(或粒子的电流或流量)，以调整其对目标样品的影响并且能够改变相同仪器的可能用途。

背景技术

目前，可以以不同方式对带电粒子束进行电流调整，具体为：

通过改变带电粒子源的强度

通过使用可移除机械部件(例如槽系统、光圈)对射束进行准直

通过脉冲产生具有各种占空比的脉冲。

然而，上面提到的各种技术引发了许多技术问题：

例如，脉冲射束不能用于带电粒子束的所有应用，

带电粒子源的强度的设定以及机械可移除准直器的使用不满足某些应用所需要的反应性约束。

在文献US 8,896,238的示例中，可以调整来自离子源的射束的电流，该离子源在回旋加速器类型的特定加速器内生成弯曲离子束。使用连接至高频生成器的D形电极来调整射束的强度，高频生成器向D形电极施加可以通过调节器调整幅度的交变高电压。在D形电极与连接至地的反电极之间加速离子通过间隙，并且由于向D形电极施加不同幅度的电压，因此离子限定了具有不同半径的圆形路径。与反电极间隔开的固体掩蔽物与反电极一起限定了遵循曲率超过临界值的轨迹的离子通过的空间，并且限定了用于曲率低于相同临界值的离子的障碍物。与掩蔽物的存在相结合地调整施加至D形电极的电压的幅度——这修改了离子的各种轨迹，使得可以调整离子的数量并且因此调整由源最终发射的电流。

然而，该设备特定于由回旋加速器的源发射的具有弯曲轨迹的带电粒子，并且不能应用于发射线性带电粒子束的设备。