[发明专利]一种离子RF加速结构及应用该结构的离子注入机

权利要求书

1.一种离子RF加速结构，使通过其中的离子加速至比进入该结构时的离子能量更高的能量，该离子加速结构包括：

腔体，用于提供离子加速的真空环境；

漂移管，用于在某一段空间屏蔽电场，在其前后两个方向上的间隙内产生RF加速电场，漂移管前后两个方向的间隙分别为第一个加速间隙、第二个加速间隙；

RF加速电压产生部件，用于在漂移管上产生用于加速离子的高压；

四极透镜，用于离子加速前后的聚焦；

第一个可移动部件及使其移动的机械结构，所述第一个可移动部件位于沿束流方向上漂移管的后部，所述第一个可移动部件用于调整所述第二个加速间隙的长度，如果As+离子在通过第二个加速间隙时受到加速电场的作用，且加速电场幅度小于在第二个加速间隙长度下能够产生最优的加速效率的B+离子在通过第二个加速间隙时受到的加速电场的幅度，则将第二个加速间隙长度增加以增强加速作用，如果As+离子在通过第二个加速间隙时受到减速电场的作用，则将第二个加速间隙长度减小以减弱减速作用；

第二个可移动部件，用于使RF加速电压产生部件正常工作。

2.如权利要求1所述的离子RF加速结构，其RF加速电压产生部件所工作的RF频率可为任意频率。

3.如权利要求1所述的离子RF加速结构，其中离子可为正离子或负离子。

4.如权利要求1所述的离子RF加速结构，其中RF加速电压产生部件可为任意结构的将RF电源功率转换为高电压的部件。

5.如权利要求1所述的离子RF加速结构，其四极透镜可为电透镜、电磁透镜或永磁透镜。

6.如权利要求1所述的离子RF加速结构，其腔体与四极透镜位于相同电位，该电位可为地电位或非地电位。

7.如权利要求1所述的离子RF加速结构，其第二个移动部件可为任意形状。

8.如权利要求1所述的离子RF加速结构，其第二个移动部件的材料可为金属或非金属材料。

9.一种离子注入机，其包括：

离子源，用于产生离子束；

引出电极，用于将离子从离子源中引出，使离子传输至之后的部件中；

质量分析器，用于分离不同种类的离子；

质量分析光阑，用于选择所需要注入的种类的离子；

加速部件，用于将离子加速至预定能量；

能量分析器，用于分离不同能量的离子；

能量分析光阑，用于选择特定能量和能散的离子；

聚焦透镜组，用于聚焦离子束；

扫描部件，用于将离子束偏转至不同角度；

平行透镜，用于使通过扫描部件偏转至不同角度的离子束成为平行的离子束；

注入靶室，用于承载注入工件并进行必要的机械运动以实现所需的离子注入；

其中所述加速部件，至少包含一个为如权利要求1所述的离子RF加速结构。

10.如权利要求9所述的离子注入机，其质量分析器可为电场部件或磁场部件。

11.如权利要求9所述的离子注入机，其质量分析器可为电场部件和磁场部件的组合。

12.如权利要求9所述的离子注入机，其能量分析器可为磁场部件或电场部件。

13.如权利要求9所述的离子注入机，其聚焦透镜组可包括一个或多个聚焦透镜，其中每一个聚焦透镜可为电透镜、电磁透镜或永磁透镜。

14.如权利要求9所述的离子注入机，其扫描部件可为电场扫描部件或磁场扫描部件。

15.如权利要求9所述的离子注入机，其平行透镜可为电场部件或磁场部件。