我這里有一篇關于霍爾源的文章，拿出來大家分享吧！ UD9JE S,  
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關于霍爾離子源的幾個問題 l=x(   
尤大偉    任荊學    黃小剛    武建軍 &(e5*Q  
(中國科學院空間中心  北京8701信箱  100080 )      |*Oi:)qt  
Several concerning about Hall Ion Source for assisted deposition. fK2r6D9  
You dawei  Ren jingxue  Huang xiaogang  Wu jianjun A6 `a  
(Soace Science and Application Research Center Academy Cinica  P.O.Box8701 Beijing  100080 P.R.China  ) :6/$/`I0W  
Abstract: the object of our efforts is to improve design of Hall Ion Source in order to obtain broad energy range, large ion beam current, low gas cost, low contaminations and automatic control performances. HJP~ lg  
摘要：本文目的在于改進霍爾源的設計，實現(xiàn)寬能、大束流、低氣耗、低污染、能自動化控制的新一代霍爾源。 T\bpeky~  
關鍵詞：光學鍍膜，離子束輔助鍍膜，等離子體加速。 k|{ 4"4r  
一、    前言 "oyBF CW  
我們設計制造了6cm霍爾等離子源。該源的主要性能如下： cDK)zD  
源尺寸Ф14cm×14cm；真空室直徑700-1000mm；照射距離30-50 cm；離子束平均能量40-120ev；離子束流可到1000ma；工作壓力＜4×10-2Pa ；磁場：永久磁鐵；氣體流量5-15 Sccm。經(jīng)過改進，我們擴大了平均能量范圍40-150ev，離子束流可達到1200ma，也降低了氣耗。 v["_t/_  
我們采用了與眾不同的磁場設計{1}，流行的磁場是從中心引出向端部發(fā)散，而本磁場是沿著陽極邊緣引出向端部發(fā)散。這種磁場有利于提高氣體效率及放電效率。離子流與放電電流比可達到1/3�？稍谳^低氣壓（1×10-2-2×10-2Pa）及較小氣流量Ar5-10Sccm下運行。 D4uAwmc  
我們盡知，該離子源是通過磁場加速及電場加速的二種過程，磁場加速只發(fā)生在端部，在陽極前一個電子回旋半徑范圍內進行，而在錐形陽極前獲得電場加速。因此，離子束的能散度較大。通常離子束平均能量為0.6Va，其中Va 為所施加的陽極電壓。離子束能量的均方根能散為0.3 Va 。對于流行的Mark-2產(chǎn)品而言，所能采用的陽極電壓是70-170V，相應離子束能量是40-100ev。該能量對于光學鍍膜某些產(chǎn)品稍嫌不足。但使用更高陽極電壓將引起放電不穩(wěn)定，是不可取的。使放電不穩(wěn)定的主要因素是因為在離子產(chǎn)生區(qū)內沒有足夠的電子可供進氣原子的電離，產(chǎn)生放電等離子體。該電子是下游放射的電子經(jīng)磁場的非正常擴散的回流進入上游放電區(qū)的電子。為了擴大離子束能量范圍，必須對影響電子回流的諸因素進行討論。 wvxsn!Ao&=  
由于設備的限制，一般國產(chǎn)設備的有效抽速都是有限的。為了獲得更大的離子流，需要降低氣耗。為此需改變放電結構，選擇合理的特征長度，在擴大的離子流及降低氣耗之間進行折中的選擇。 ?'tRu !~  
在生產(chǎn)中為了提高成品率及重復性，越來越需要生產(chǎn)過程自動控制。機械化應與信息化完美的結合才能滿足生產(chǎn)的需要。本文將在霍爾源的自動化程序的編制思想上提供基本的原則。 kt=&mq/B  
二、    霍爾源離子的能量  0Ue~dVrM(?  
在磁場存在的情況下，有二種加速離子的機理，由于在磁場的平行方向及垂直方向的電導率相差有數(shù)十倍，造成了電位分布類似于磁力線的分布。離子在該電位分布造成的電場作用下向軸中心加速。該電位差只占陽極電位一小部分。第二個加速機理是由于霍爾電流的加速作用。這個加速占去陽極電位的大部分，起著主要加速作用。由于在霍爾加速器的軸向存在較大的磁場梯度，在該磁場梯度作用下，電子回旋半徑在不同磁場強度位置下也不同，電子所受的磁力在時間平均下就逆向磁場梯度方向。電子離子即沿著下游方向加速。文獻(3)給出由于磁力造成的電位關系  。式中ΔV為磁場力造成的電位差，KTe 為電子溫度 (ev)， B及B 0為不同位置的磁場強度。在本設計中B為霍爾源上游氣體分配器附近軸向磁場，B 0 為出口處軸向磁場， 在5-10左右。如電子溫度為10-20 ev時ΔV=25-70V，用能量減速器實測離子平均能量約為放電電位的60%左右。則軸向加速作用的電位差也占了離子能量的60-70%。 >0uj\5h)I]  
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我們根據(jù)能量阻滯器實測的霍爾源平均離子能量與陽極電壓的關系見圖1。 2+Oz$9`.  
可見一般而言，加速離子的能量為陽極電壓的50-60%。妨礙陽極高電壓使用的主要因素是放電區(qū)所需要電子回流。由分析霍爾加速器通過變化磁場的非正常電子擴散過程，在加速過程中所產(chǎn)生的電子回流為： lxr;AJ(