MISMATCHED OPTICS FOR ANGULAR CONTROL OF EXTRACTED ION BEAM

• Main Authors: SCHEUER, Jay T, MAHALINGAM, Sudhakar, LIKHANSKII, Alexandre, CLAY, Nevin
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 04.05.2023
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS; ELECTRICITY

An ion source capable of extracting a ribbon ion beam with improved vertical angular uniformity is disclosed. The extraction plate and extraction optics are designed such that there is at least one non-uniform gap between adjacent components. A non-uniform gap may be effective in reducing angular spread non-uniformity of the extracted ribbon ion beam. Specifically, for a given gap in the Z direction, ions extracted from regions with lower plasma density may have more vertical angular spread. A larger gap in the Z direction between components in this region may make the vertical angular spread closer to the vertical angular spread of ions extracted from regions with higher plasma density. The non-uniform gap may be created by having an extraction plate that is flat or curved and electrodes that are flat, convex or concave. La présente invention concerne une source d'ions qui permet d'extraire un faisceau d'ions en ruban avec une uniformité angulaire verticale améliorée. La plaque d'extraction et l'optique d'extraction sont conçues de telle sorte qu'il y a au moins un espace non uniforme entre des composants adjacents. Un espace non uniforme peut être efficace pour réduire la non-uniformité d'étalement angulaire du faisceau ionique en ruban extrait. Plus précisément, pour un espace donné dans la direction Z, les ions extraits de régions ayant une densité de plasma inférieure peuvent avoir un étalement angulaire plus vertical. Un espace plus important dans la direction Z entre les composants de cette région peut rendre l'étalement angulaire vertical plus proche de l'étalement angulaire vertical des ions extraits de régions à plus forte densité de plasma. L'espace non uniforme peut être créé avec une plaque d'extraction qui est plate ou incurvée et des électrodes qui sont plates, convexes ou concaves.