的長度方向(X方向)分布的引出單元，本實(shí)施例中引出單元為沿著X方向排布的多個(gè)通孔11，該腔體1中設(shè)置有一個(gè)陰極3，該陰極3用于發(fā)射電子，
[0047]該電子供應(yīng)系統(tǒng)還包括多個(gè)環(huán)繞于該腔體上的磁性裝置20、21 (與陰極位置相對應(yīng)的磁性裝置以20表示，其他位于磁性裝置20兩側(cè)的磁性裝置以21表示)，多個(gè)磁性裝置沿著該腔體的長度方向間隔設(shè)置，該些磁性裝置的疊加磁場使得:在該腔體中，電子得以在該腔體的長度方向上分布，
[0048]該引出單元用于引出一部分電子以形成帶狀電子團(tuán)，該帶狀電子團(tuán)的長度方向與該腔體的長度方向一致，該帶狀電子團(tuán)用于中和帶狀離子束，
[0049]其中該帶狀電子團(tuán)的長度大于等于該帶狀離子束的寬度，該帶狀離子束的寬度方向與該腔體的長度方向一致，該帶狀離子束的束流方向垂直于該腔體的長度方向。
[0050]在圖1和圖2所示的實(shí)施例中，陰極3設(shè)置于腔體1的中部，并且與陰極3的位置相對應(yīng)的腔體上環(huán)繞有磁性裝置20，另外的磁性裝置21的設(shè)置位置呈軸對稱分布，對稱軸垂直于該腔體的長度方向且穿過該陰極3，
[0051]其中，該疊加磁場在該腔體的長度方向上呈周期性分布，并且相鄰兩個(gè)磁性裝置形成的磁場使得:部分電子得以被限制在相鄰兩個(gè)磁性裝置之間的空間中。這樣，絕大部分電子就不會沿著y方向運(yùn)動而撞擊腔體的側(cè)壁造成損失(當(dāng)然，這里所說的限制自然是指尚未有離子束經(jīng)過通孔11上方時(shí)的情況，當(dāng)有離子束經(jīng)過時(shí)，由于離子束中正電荷的關(guān)系，電子會在正電荷或電場的作用下自腔體中引出，從而實(shí)現(xiàn)中和)。
[0052]參考圖3，由于疊加磁場的作用，電子4得以在X方向上形成一定分布，并且在y方向上的運(yùn)動被限制(那么大部分電子就不會撞擊腔體側(cè)壁損失)，那么當(dāng)通孔11的位置上方有帶狀離子束(該帶狀離子束的束流方向?yàn)閆方向，即垂直于紙面；帶狀離子束的寬度方向?yàn)閄方向)經(jīng)過時(shí)，在X方向上形成一定分布的電子就會自通孔11被引出從而形成帶狀電子團(tuán)，繼而用于中和帶狀離子束中的正電荷。
[0053]參考圖4，以附圖標(biāo)記5表示帶狀離子束，帶狀離子束5的束流方向是z方向，電子4會在正電荷的吸引下從腔體中被引出，并且用于中和帶狀離子束5中的正電荷。為了圖示的簡潔清楚，僅僅示出局部離子束和局部的電子。
[0054]實(shí)施例2
[0055]實(shí)施例2的基本原理與實(shí)施例1相同，不同之處僅在于:
[0056]本實(shí)施例中引出單元為一長條狀的槽孔，該槽孔的長度方向與該腔體的長度方向一致，并且該磁性裝置為電磁鐵，該電磁鐵的線圈上的電流是可調(diào)的。
[0057]其余未提及之處參照實(shí)施例1。
[0058]實(shí)施例3
[0059]實(shí)施例3的基本原理與實(shí)施例1相同，不同之處僅在于:
[0060]本實(shí)施例中，該陰極的數(shù)量為一個(gè)，在該腔體的長度方向上，該陰極置于該腔體的中部，該些磁性裝置的設(shè)置位置呈軸對稱分布，對稱軸垂直于該腔體的長度方向且穿過該陰極，
[0061]其中，在該腔體的長度方向上，自該陰極至遠(yuǎn)離該陰極的方向上，磁性裝置的磁場強(qiáng)度依次遞減，部分電子沿著該腔體的長度方向自磁場強(qiáng)度強(qiáng)的位置向磁場強(qiáng)度弱的位置運(yùn)動，
[0062]并且相鄰兩個(gè)磁性裝置形成的磁場使得:另一部分電子得以被限制在相鄰兩個(gè)磁性裝置之間的空間中。
[0063]參考圖5，曲線為采用Lorentz (軟件名稱)模擬所得的電子的運(yùn)動軌跡，其余附圖標(biāo)記沿用實(shí)施例1的附圖標(biāo)記。根據(jù)軟件模擬的結(jié)果可以看出，區(qū)域A處的電子因?yàn)榘l(fā)生碰撞，繼而在磁場的作用下被限制于相鄰的磁性裝置之間，并且還有一部分電子在腔體的長度方向上運(yùn)動，由此形成了:一部分電子沿著腔體的長度方向運(yùn)動，另一部分電子則被限制于相鄰的磁性裝置之間。這樣，就實(shí)現(xiàn)了電子能夠沿著腔體的長度方向形成一定分布，同時(shí)又不會向垂直于長度方向的方向運(yùn)動而撞擊側(cè)壁造成損失。
[0064]也就是說，本實(shí)施例中，電子包括陰極發(fā)射的初級電子以及初級電子撞擊氣體分子而產(chǎn)生的次級電子。
[0065]其余未提及之處參照實(shí)施例1。
[0066]實(shí)施例4
[0067]實(shí)施例4的基本原理與實(shí)施例1相同，不同之處僅在于:
[0068]參考圖1和圖6，本實(shí)施例的電子供應(yīng)系統(tǒng)的外觀依然參考圖1，即腔體1上環(huán)繞的磁性裝置的分布與圖1相同，不同之處在于腔體中陰極的設(shè)置，本實(shí)施例中陰極有多個(gè)，數(shù)量和磁性裝置的數(shù)量一致，設(shè)置位置也相對應(yīng)。
[0069]這樣，每個(gè)陰極都會發(fā)射電子，而電子在碰撞中又會產(chǎn)生次級電子，這樣通過設(shè)置了多個(gè)陰極，電子的數(shù)量就會非常充足，而且可以采用長度相對較長的腔體，合理的分布多個(gè)陰極和磁性裝置，這樣引出的帶狀電子團(tuán)的長度甚至可以達(dá)到1.5m，能夠用于超大尺寸帶狀離子束的中和。
[0070]其余未提及之處參照實(shí)施例1。
[0071]本發(fā)明采用了一級磁場或多級磁場對電子施加束縛，保證絕大部分電子能沿著腔體的長度方向運(yùn)動，從而在腔體的長度方向上形成一定分布，由此形成了得以覆蓋帶狀離子束的寬度方向的帶狀電子團(tuán)。將本發(fā)明的電子供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用于形成大尺寸離子束的離子注入設(shè)備中，可以消除空間電荷效應(yīng)對大尺寸離子束的影響，使得注入前的離子束依然具有較好的均勻性。
[0072]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電子供應(yīng)系統(tǒng),其特征在于，其包括一腔體，該腔體中填充有氣體，該腔體的側(cè)壁上設(shè)置有沿該腔體的長度方向分布的引出單元，該腔體中設(shè)置有至少一個(gè)陰極，該陰極用于發(fā)射電子， 該電子供應(yīng)系統(tǒng)還包括多個(gè)環(huán)繞于該腔體上的磁性裝置，多個(gè)磁性裝置沿著該腔體的長度方向間隔設(shè)置，該些磁性裝置的疊加磁場使得:在該腔體中，電子得以在該腔體的長度方向上分布， 該引出單元用于引出一部分電子以形成帶狀電子團(tuán)，該帶狀電子團(tuán)的長度方向與該腔體的長度方向一致，該帶狀電子團(tuán)用于中和帶狀離子束， 其中該帶狀電子團(tuán)的長度大于等于該帶狀離子束的寬度，該帶狀離子束的寬度方向與該腔體的長度方向一致，該帶狀離子束的束流方向垂直于該腔體的長度方向。2.如權(quán)利要求1所述的電子供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該些磁性裝置的疊加磁場用于限制電子在縱向上的運(yùn)動，該縱向?yàn)榇怪庇谠撉惑w的長度方向的方向。3.如權(quán)利要求1所述的電子供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該陰極的數(shù)量為一個(gè)，在該腔體的長度方向上，該陰極置于該腔體的中部，該些磁性裝置的設(shè)置位置呈軸對稱分布，對稱軸垂直于該腔體的長度方向且穿過該陰極， 其中，該疊加磁場在該腔體的長度方向上呈周期性分布，并且相鄰兩個(gè)磁性裝置形成的磁場使得:部分電子得以被限制在相鄰兩個(gè)磁性裝置之間的空間中。4.如權(quán)利要求1所述的電子供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該陰極的數(shù)量為一個(gè)，在該腔體的長度方向上，該陰極置于該腔體的中部，該些磁性裝置的設(shè)置位置呈軸對稱分布，對稱軸垂直于該腔體的長度方向且穿過該陰極， 其中，在該腔體的長度方向上，自該陰極至遠(yuǎn)離該陰極的方向上，磁性裝置的磁場強(qiáng)度依次遞減，部分電子沿著該腔體的長度方向自磁場強(qiáng)度強(qiáng)的位置向磁場強(qiáng)度弱的位置運(yùn)動， 并且相鄰兩個(gè)磁性裝置形成的磁場使得:另一部分電子得以被限制在相鄰兩個(gè)磁性裝置之間的空間中。5.如權(quán)利要求1所述的電子供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，陰極的數(shù)量為多個(gè)，該些陰極沿著該腔體的長度方向分布，且該陰極設(shè)置于該磁性裝置所產(chǎn)生的磁場的最大磁場強(qiáng)度處。6.如權(quán)利要求5所述的電子供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該陰極的數(shù)量和該磁性裝置的數(shù)量一致，且每個(gè)陰極的設(shè)置位置與每個(gè)磁性裝置一一對應(yīng)。7.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的電子供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該磁性裝置為電磁鐵，該電磁鐵的線圈上的電流是可調(diào)的。8.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的電子供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該引出單元的長度大于等于該帶狀離子束的寬度； 和/或，該腔體作為陽極。9.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的電子供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該引出單元為一長條狀的槽孔或者多個(gè)沿著該腔體的長度方向排列的通孔。10.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的電子供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，該電子包括陰極發(fā)射的初級電子以及初級電子撞擊氣體分子而產(chǎn)生的次級電子。11.如權(quán)利要求1所述的電子供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，沿著該腔體的長度方向，該些磁性裝置的位置是可調(diào)的。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電子供應(yīng)系統(tǒng)，包括一腔體，該腔體的側(cè)壁上設(shè)置有沿該腔體的長度方向分布的引出單元，該腔體中設(shè)置有至少一個(gè)陰極，該陰極用于發(fā)射電子，該電子供應(yīng)系統(tǒng)還包括多個(gè)環(huán)繞于該腔體上的磁性裝置，多個(gè)磁性裝置沿著該腔體的長度方向間隔設(shè)置，該些磁性裝置的疊加磁場使得：在該腔體中，電子得以在該腔體的長度方向上分布，該引出單元用于引出一部分電子以形成帶狀電子團(tuán)。本發(fā)明采用一級或多級磁場限制了電子在不理想的方向上的運(yùn)動，使得絕大部分電子都能沿著帶狀離子束的寬度方向分布，從而能夠用于大尺寸離子束的中和，并且避免電子在形成一定分布之前就撞擊損失，使得用于中和的電子始終能有充足的數(shù)量。
【IPC分類】H01J37/317, H01J37/30
【公開號】CN105470084
【申請?zhí)枴緾N201410418577
【發(fā)明人】陳炯, 洪俊華, 張勁
【申請人】上海凱世通半導(dǎo)體有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年8月22日