沿着束线路传播的多种离子的离子束； 质量分析仪，其被配置成生成将所述离子束内的离子中的每一种离子的轨迹弯曲的磁场，以使得具有第一质量电荷比的离子比具有第二质量电荷比的离子弯曲更多，其中所述第二质量电荷比与所述第一质量电荷比不同，其中所述离子中的每一种离子的所述轨迹位于相应的平面中； 质量分辨孔(MRA)，其中所述MRA具有开口 ； 其中所述MRA被定位，以使得随着所述离子束接近所述MRA，在所述离子束中的离子的第一部分穿过所述开口，并且在所述离子束离开所述MRA之后处于所述离子束中，并且随着所述离子束接近所述MRA，所述MRA改变在所述离子束中的离子的第二部分的运动，以使得在所述离子束离开所述MRA之后所述离子的第二部分不处于所述离子束中， 其中所述开口的边缘的至少一部分包括鳍片，其中所述鳍片具有前表面和后表面，其中随着所述离子束接近所述MRA，所述前表面的法线具有面向所述离子束的分量，以及随着所述离子束离开所述MRA，所述后表面的法线具有面向所述离子束的分量，其中所述鳍片具有在所述前表面上的引导部分，其具有与所述束路径的方向平行的法线， 其中所述前表面在远离所述开口的方向上远离所述引导部分弯曲，以形成与所述引导部分邻近的所述前表面的外凸部分以及与所述前表面的凸部分邻近的所述前表面的外凹部分。2.根据权利要求1所述的离子注入系统， 其中撞击所述外凸部分的离子偏转出所述离子束。3.根据权利要求1所述的离子注入系统， 其中所述后表面在朝向所述开口的方向上远离所述引导部分弯曲，以形成与所述引导部分邻近的所述后表面的内凸部分。4.根据权利要求3所述的离子注入系统， 其中撞击所述内凸部分的尚子偏转出所述1?子束。5.根据权利要求1所述的离子注入系统， 其中所述鳍片的至少一部分被分段，以使得所述鳍片的第一区段具有与所述鳍片的第二区段不同的电荷和/或不同的磁极性。6.根据权利要求5所述的离子注入系统， 其中所述第一区段具有以使得所述外凹部分吸引在离子的所述第二部分中的所述离子的电荷。7.根据权利要求1所述的离子注入系统， 其中所述鳍片从在整个开口周围的所述边缘延伸。8.根据权利要求1所述的离子注入系统， 其中所述开口的宽度是可调节的，其中所述宽度在位于所述平面中的方向上被测量，其中调节所述开口的所述宽度改变哪种离子处于所述离子的所述第一部分中。9.根据权利要求8所述的离子注入系统， 其中所述MRA包括: 四个侧边，其中所述至少一个侧边是线性可移动的，其中线性移动所述至少一个线性可移动侧边的一个或多个侧边来调节所述高度和/或所述宽度。10.根据权利要求9所述的离子注入系统， 其中所述至少一个侧边的所述四个侧边中的每一个侧边在与所述高度被测量的方向平行的方向上是线性可移动的，并且在与所述高度被测量的方向平行的方向上线性可移动， 其中在开口尺寸操作范围内的任何开口尺寸可通过在与所述宽度被测量的方向平行的方向上和/或在与所述高度被测量的方向平行的方向上线性移动所述四个侧边的至少两个侧边来实现，调节所述开口的所述高度。11.一种尚子注入系统，包括: 离子源，其被配置成生成具有沿着束线路传播的多种离子的离子束； 质量分析仪，其被配置成生成将所述离子束内的离子中的每一种离子的轨迹弯曲的磁场，以使得具有较低质量电荷比的离子比具有较高质量电荷比的离子弯曲更多，其中所述离子中的每一种离子的所述轨迹位于相应的平面中； 质量分辨孔(MRA)，其中所述MRA具有开口 ； 其中所述MRA被定位，以使得随着所述离子束接近所述MRA，在所述离子束中的离子的第一部分穿过所述开口，并且在所述离子束离开所述MRA之后处于所述离子束中，并且随着所述离子束接近所述MRA，所述MRA改变在所述离子束中的离子的第二部分的运动，以使得在所述离子束离开所述MRA之后所述离子的第二部分不处于所述离子束中， 其中所述开口的高度是可调节的，其中所述高度在与所述平面垂直的方向上被测量，其中调节所述开口的所述高度改变哪种离子处于所述离子的所述第一部分中。12.根据权利要求11所述的离子注入系统， 其中所述开口的宽度是可调节的，其中所述宽度在位于所述平面中的方向上被测量，其中调节所述开口的所述宽度改变哪种离子处于所述离子的所述第一部分中。13.根据权利要求12所述的离子注入系统， 其中所述MRA包括: 四个侧边，其中所述至少一个侧边是线性可移动的，其中线性移动所述至少一个线性可移动侧边的一个或多个侧边来调节所述高度和/或所述宽度。14.根据权利要求13所述的离子注入系统， 其中所述至少一个侧边的第一侧边在与所述宽度被测量的方向平行的方向上是线性可移动的，其中在与所述宽度被测量的方向平行的方向上线性移动所述第一侧边来调节所述开口的宽度。15.根据权利要求13所述的离子注入系统， 其中所述至少一个侧边的第一侧边在与所述高度被测量的方向平行的方向上是线性可移动的， 其中在与所述高度被测量的方向平行的方向上线性移动所述第一侧边来调节所述开口的高度。16.根据权利要求13所述的离子注入系统， 其中所述至少一个侧边的所述四个侧边中的每一个侧边在与所述高度被测量的方向平行的方向上是线性可移动的，并且在与所述高度被测量的方向平行的方向上线性可移动。17.根据权利要求16所述的离子注入系统， 其中在开口尺寸操作范围内的任何开口尺寸可通过在与所述宽度被测量的方向平行的方向上和/或在与所述高度被测量的所述方向平行的方向上线性移动所述四个侧边的至少两个侧边来实现，调节所述开口的所述高度。18.根据权利要求16所述的离子注入系统， 其中对于特定开口尺寸，对于所述特定尺寸的在开口位置操作范围内的任何开口位置可通过在与所述宽度被测量的方向平行的方向上和/或在与所述高度被测量的方向平行的方向上线性移动所述四个侧边的至少两个侧边来实现，调节所述开口的所述高度。19.根据权利要求71所述的离子注入系统， 其中对于特定开口尺寸，对于所述特定尺寸的在开口位置操作范围内的任何开口位置可通过在与所述宽度被测量的方向平行的方向上和/或在与所述高度被测量的方向平行的方向上线性移动所述四个侧边的至少两个侧边来实现，调节所述开口的高度。20.根据权利要求13所述的离子注入系统， 其中至少一个侧边的边缘的至少一部分包括鳍片，其中所述鳍片具有前表面和后表面，其中随着所述离子束接近所述MRA，所述前表面的法线具有面向所述离子束的分量，以及随着所述离子束离开所述MRA，所述后表面的法线具有面向所述离子束的分量，其中所述鳍片具有在所述前表面上的引导部分，其具有与所述束路径的方向平行的法线， 其中所述前表面在远离所述开口的方向上远离所述引导部分弯曲，以形成与所述引导部分邻近的所述前表面的外凸部分以及与所述前表面的凸部分邻近的所述前表面的外凹部分。21.根据权利要求20所述的离子注入系统， 其中所述后表面在朝向所述开口的方向上远离所述引导部分弯曲，以形成与所述引导部分邻近的所述后表面的内凸部分。22.根据权利要求21所述的离子注入系统， 其中所述四个侧边中的每一个侧边具有沿着相应边缘的长度的相应鳍片。23.根据权利要求11所述的离子注入系统， 其中所述开口的路径位置是可调节的，其中所述路径位置在沿着所述束路径的方向上被测量， 其中调节所述开口的所述路径位置改变哪种离子处于所述离子的所述第一部分中。24.根据权利要求12所述的离子注入系统， 其中所述开口的路径位置是可调节的，其中所述路径位置在沿着所述束路径的方向上被测量， 其中调节所述开口的所述路径位置改变哪种离子处于所述离子的所述第一部分中。25.根据权利要求11所述的离子注入系统， 其中所述多种离子包括同位素。26.一种封闭的等离子体通道设备，包括: 具有离子化容器的离子化室，该离子化容器限定在真空下的离子化空间；以及 在所述离子化空间内的静磁场，其中所述离子化室被配置以使得，当具有一个或多个构成等离子体的组分的低密度等离子体位于所述离子化空间内时，所述静磁场分离所述一个或多个构成等离子体的组分，以使得所述一个或多个构成等离子体的组分的每一个构成等离子体的组分占据所述离子化空间的多个单独区域中的一个；以及 至少一个质量分离过滤器，其中，当所述分离的等离子体的至少一部分在所述离子化空间内流动以产生等离子体流时，所述至少一个质量分离过滤器去除所述等离子体流的相应至少一个部分。27.根据权利要求23所述的封闭等离子体通道设备，进一步包括: 电离器，其中所述电离器与所述离子化空间是可操作通信的，以使得当等离子体前体气体或气化物位于所述离子化空间的离子化区域中时，电离器离子化位于所述离子化空间的所述离子化区域中的等离子体前体气体或气化物中的至少一部分。28.根据权利要求23所述的封闭等离子体通道设备，其中所述至少一个质量分离过滤器的第一质量分离过滤器包括从所述离子化容器的内侧表面延伸的弯曲鳍片，其中所述弯曲鳍片具有面向所述等离子体流的外部部分的凹表面，所述等离子体流的外部部分由所述第一质量分离过滤器从所述等离子体流去除。29.根据权利要求25所述的封闭等离子体通道设备，其中所述离子化容器包括圆柱形外壳，其中所述第一质量分离过滤器包括具有所述弯曲鳍片的环形环。30.根据权利要求25所述的封闭等离子体通道设备，其中所述弯曲鳍片包括Halbach阵列。31.根据权利要求25所述的封闭等离子体通道设备，其中所述弯曲鳍片包括正极化区域、负极化区域以及中性极化区域。32.一种离子注入系统，包括: 离子源，其被配置成生成具有沿着束线路传播的多种离子的离子束； 质量分析仪，其被配置成生成将所述离子束内的离子中的每一种离子的轨迹弯曲的磁场，以使得具有较低质量电荷比的离子比具有较高质量电荷比的离子弯曲更多，其中所述离子中的每一种离子的所述轨迹位于相应的平面中； 质量分辨孔(MRA)，其中所述MRA具有开口 ； 其中所述MRA被定位，以使得随着所述离子束接近所述MRA，在所述离子束中的离子的第一部分穿过所述开口，并且在所述离子束离开所述MRA之后处于所述离子束中，并且随着所述离子束接近所述MRA，所述MRA改变在所述离子束中的离子的第二部分的运动，以使得在所述离子束离开所述MRA之后所述离子的第二部分不处于所述离子束中， 其中所述MRA具有与所述开口邻近的边缘，其中所述边缘具有面表面和侧边表面，其中所述面表面的法线与所述束路径平行，并且所述侧边表面的法线与所述束路径垂直，其中与所述面表面邻近的所述MSA的至少一部分被分段以使得与所述面表面邻近的所述MRA的所述至少一部分的第一区段具有与所述MRA的所述至少一部分的第二区段不同的电荷和/或不同的磁极性。33.根据权利要求32所述的离子注入系统，其中所述第一区段具有以使得所述第一区段吸引在离子的所述第二部分中的离子的电荷。
【专利摘要】本发明的实施例涉及质量分辨孔，其可用于离子注入系统中，该离子注入系统基于电荷质量比(和/或质量电荷比)选择性排除在离子束组件中不希望用于注入的离子种类。本发明的实施例涉及被分段、可调节和/或向将撞击孔的迎面而来的离子种类呈现弯曲表面的质量分辨孔。本发明的实施例还涉及通过封闭的等离子体通道(“CPC”)超导体或玻色子能量传输系统的带电粒子流的过滤。
【IPC分类】H01J37/317, H01L21/265
【公开号】CN105247660
【申请号】CN201480027405
【发明人】G·E·莱恩
【申请人】格伦·莱恩家族有限责任有限合伙企业
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年3月17日
【公告号】EP2973663A2, US20140261173, WO2014145898A2, WO2014145898A3