特表 2025-502849 無線周波数イオン化装置、無線周波数中和器及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-28

(54)【発明の名称】無線周波数イオン化装置、無線周波数中和器及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 27/16 20060101AFI20250121BHJP

   H01J 37/08 20060101ALI20250121BHJP

   H01J 37/065 20060101ALI20250121BHJP

【ＦＩ】

H01J27/16

H01J37/08

H01J37/065

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024540040

(86)(22)【出願日】2022-09-01

(85)【翻訳文提出日】2024-06-28

(86)【国際出願番号】 CN2022116637

(87)【国際公開番号】W WO2023124182

(87)【国際公開日】2023-07-06

(31)【優先権主張番号】202111670950.1

(32)【優先日】2021-12-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524247488

【氏名又は名称】中山市博頓光電科技有限公司

(71)【出願人】

【識別番号】524247499

【氏名又は名称】佛山市博頓光電科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100230086

【弁理士】

【氏名又は名称】譚 粟元

(72)【発明者】

【氏名】劉 偉基

(72)【発明者】

【氏名】呉 秋生

(72)【発明者】

【氏名】冀 鳴

(72)【発明者】

【氏名】趙 剛

(72)【発明者】

【氏名】易 洪波

【テーマコード（参考）】

5C101

【Ｆターム（参考）】

5C101DD03

5C101DD09

5C101DD11

5C101DD17

5C101DD20

5C101DD23

5C101DD25

5C101DD26

5C101DD30

5C101DD38

(57)【要約】

本発明は無線周波数イオン化装置、無線周波数中和器及びその制御方法に関し、前記無線周波数イオン化装置は、無線周波数中和器に適用され、イオン化室と、無線周波数コイルと、を含み、前記イオン化室の側壁に螺旋状通路が内蔵され、前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、その構造は前記螺旋状通路の構造と一致し、前記無線周波数コイルは、螺旋によって前記イオン化室の一端から前記螺旋状通路に取り付けられ、前記無線周波数コイルの両端は無線周波数線に接続される。上記技術案によれば、イオン化室の側壁に螺旋状通路を内蔵することにより、無線周波数コイルが螺旋状通路内にしっかりと固定されるため、無線周波数の使用効率がより高く、酸化の可能性を低減し、無線周波数中和器の効果を向上させる。また、無線周波数中和器の制御方法により、無線周波数中和器の起動及び調整プロセスの操作の複雑さを低減し、無線周波数中和器の制御効率を向上させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線周波数中和器に適用される無線周波数イオン化装置であって、
イオン化室と、無線周波数コイルと、を含み、
前記イオン化室の側壁に螺旋状通路が内蔵され、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、その構造は前記螺旋状通路の構造と一致し、
前記無線周波数コイルは、螺旋によって前記イオン化室の一端から前記螺旋状通路に取り付けられ、前記無線周波数コイルの両端は無線周波数線に接続される、
ことを特徴とする無線周波数イオン化装置。

【請求項2】

前記イオン化室の螺旋状通路の両端の接続口が、前記螺旋状通路内の無線周波数コイルが外部から隔離されるように密閉される、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線周波数イオン化装置。

【請求項3】

前記イオン化室の底部はガス注入絶縁部に接続され、前記ガス注入絶縁部の排気管はイオン化室のガス注入孔に接続され、
前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材はエミッタ電源に接続され、第２の金属部材は接地され、前記第１の金属部材は前記無線周波数中和器のエミッタとして機能する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線周波数イオン化装置。

【請求項4】

無線周波数中和器に適用される無線周波数イオン化装置であって、
イオン化室と、無線周波数コイルと、絶縁グロメットと、を含み、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、前記イオン化室の外部に設けられ、
前記無線周波数コイルは、ろう付けによって前記イオン化室の外部に溶接され、前記絶縁グロメットは、ろう付けによって前記無線周波数コイルの外側に溶接され、溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、固定接続される、
ことを特徴とする無線周波数イオン化装置。

【請求項5】

前記溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、無線周波数コイルが外部から隔離されるように一体化される、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線周波数イオン化装置。

【請求項6】

前記イオン化室の底部はガス注入絶縁部に接続され、前記ガス注入絶縁部の排気管はイオン化室のガス注入孔に接続され、
前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材はエミッタ電源に接続され、第２の金属部材は接地され、前記第１の金属部材は前記無線周波数中和器のエミッタとして機能する、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線周波数イオン化装置。

【請求項7】

無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含む無線周波数中和器であって、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、を含み、
前記イオン化室の側壁に螺旋状通路が内蔵され、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、その構造は前記螺旋状通路の構造と一致し、
前記無線周波数コイルは、螺旋によって前記イオン化室の一端から前記螺旋状通路に取り付けられ、前記無線周波数コイルの両端は無線周波数線に接続され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
ことを特徴とする無線周波数中和器。

【請求項8】

前記イオン化室の螺旋状通路の両端の接続口が、前記螺旋状通路内の無線周波数コイルが外部から隔離されるように密閉される、
ことを特徴とする請求項７に記載の無線周波数中和器。

【請求項9】

前記ハウジングと一体的に設けられた無線周波数アダプタをさらに含み、
前記無線周波数アダプタには、ガス隔離アセンブリに接続するための、密閉されたガス供給ポート、無線周波数電源に接続するための、密閉された無線周波数フィードポート、及び無線周波数コントローラに接続するための、密閉された制御ポートが設けられ、前記無線周波数フィードポートは、無線周波数線を介して無線周波数コイルに接続される、
ことを特徴とする請求項７に記載の無線周波数中和器。

【請求項10】

前記無線周波数中和器のハウジングは、真空フランジを介して真空チャンバの壁に密閉接続され、前記ハウジングは真空チャンバ内に設けられ、前記無線周波数アダプタは真空チャンバ外に設けられ、前記真空フランジに冷却水路が内蔵される、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線周波数中和器。

【請求項11】

無線周波数アダプタと、無線周波数フィードアセンブリと、支持構造と、をさらに含み、
前記無線周波数中和器のハウジングは、前記支持構造を介して真空チャンバに接続され、
前記無線周波数フィードアセンブリは、真空チャンバの壁に設けられ、無線周波数を真空チャンバ内にフィードするために、無線周波数線を介して前記無線周波数コイルに接続され、
前記無線周波数アダプタには、無線周波数電源とマッチングネットワークとを接続するための無線周波数フィードポートが設けられ、
前記支持構造は、支持ロッドと活性カップリングとを含み、前記支持ロッドは、前記活性カップリングを介して無線周波数中和器のハウジングの底部に接続され、前記活性カップリングは、方向を調整するために用いられる、
ことを特徴とする請求項７に記載の無線周波数中和器。

【請求項12】

無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含む無線周波数中和器であって、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、絶縁グロメットと、を含み、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、前記イオン化室の外部に設けられ、
前記無線周波数コイルは、ろう付けによって前記イオン化室の外部に溶接され、前記絶縁グロメットは、ろう付けによって前記無線周波数コイルの外側に溶接され、溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、固定接続され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
ことを特徴とする無線周波数中和器。

【請求項13】

前記イオン化室の螺旋状通路の両端の接続口が、前記螺旋状通路内の無線周波数コイルが外部から隔離されるように密閉される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線周波数中和器。

【請求項14】

前記ハウジングと一体的に設けられた無線周波数アダプタをさらに含み、
前記無線周波数アダプタには、ガス隔離アセンブリに接続するための、密閉されたガス供給ポート、無線周波数電源に接続するための、密閉された無線周波数フィードポート、及び無線周波数コントローラに接続するための、密閉された制御ポートが設けられ、前記無線周波数フィードポートは、無線周波数線を介して無線周波数コイルに接続される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線周波数中和器。

【請求項15】

前記無線周波数中和器のハウジングは、真空フランジを介して真空チャンバの壁に密閉接続され、前記ハウジングは真空チャンバ内に設けられ、前記無線周波数アダプタは真空チャンバ外に設けられ、前記真空フランジに冷却水路が内蔵される、
ことを特徴とする請求項１４に記載の無線周波数中和器。

【請求項16】

無線周波数アダプタと、無線周波数フィードアセンブリと、支持構造と、をさらに含み、
前記無線周波数中和器のハウジングは、前記支持構造を介して真空チャンバに接続され、
前記無線周波数フィードアセンブリは、真空チャンバの壁に設けられ、無線周波数を真空チャンバ内にフィードするために、無線周波数線を介して前記無線周波数コイルに接続され、
前記無線周波数アダプタには、無線周波数電源とマッチングネットワークとを接続するための無線周波数フィードポートが設けられ、
前記支持構造は、支持ロッドと活性カップリングとを含み、前記支持ロッドは、前記活性カップリングを介して無線周波数中和器のハウジングの底部に接続され、前記活性カップリングは、方向を調整するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線周波数中和器。

【請求項17】

無線周波数中和器の中和器コントローラに適用される無線周波数中和器の制御方法であって、
無線周波数コントローラが、無線周波数コントローラによって送信される無線周波数イオン源の無線周波数制御パラメータを受信するステップと、
中和器コントローラが、前記無線周波数制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器のカソード制御パラメータを計算するステップと、
中和器コントローラが、前記カソード制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器を制御するステップと、を含み、
前記無線周波数イオン源は前記無線周波数中和器と組み合わせて使用され、前記無線周波数イオン源の無線周波数コントローラと、前記無線周波数中和器の中和器コントローラとが通信回線を介して接続され、前記無線周波数コントローラは前記中和器コントローラに無線周波数イオン源の制御パラメータを送信し、
前記無線周波数中和器は、
無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含み、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、を含み、
前記イオン化室の側壁に螺旋状通路が内蔵され、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、その構造は前記螺旋状通路の構造と一致し、
前記無線周波数コイルは、螺旋によって前記イオン化室の一端から前記螺旋状通路に取り付けられ、前記無線周波数コイルの両端は無線周波数線に接続され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
ことを特徴とする無線周波数中和器の制御方法。

【請求項18】

無線周波数中和器の中和器コントローラに適用される無線周波数中和器の制御方法であって、
無線周波数コントローラが、無線周波数コントローラによって送信される無線周波数イオン源の無線周波数制御パラメータを受信するステップと、
中和器コントローラが、前記無線周波数制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器のカソード制御パラメータを計算するステップと、
中和器コントローラが、前記カソード制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器を制御するステップと、を含み、
前記無線周波数イオン源は前記無線周波数中和器と組み合わせて使用され、前記無線周波数イオン源の無線周波数コントローラと、前記無線周波数中和器の中和器コントローラとが通信回線を介して接続され、前記無線周波数コントローラは前記中和器コントローラに無線周波数イオン源の制御パラメータを送信し、
前記無線周波数中和器は、
無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含み、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、絶縁グロメットと、を含み、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、前記イオン化室の外部に設けられ、
前記無線周波数コイルは、ろう付けによって前記イオン化室の外部に溶接され、前記絶縁グロメットは、ろう付けによって前記無線周波数コイルの外側に溶接され、溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、固定接続され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
ことを特徴とする無線周波数中和器の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、イオン源デバイスの技術分野に関し、特に無線周波数イオン化装置、無線周波数中和器及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）中和器は、主に無線周波数方式によりガスをイオン化させ、電界により電子を分離することで、イオン源に中和電子を提供することができるものであり、実際の用途で安定した効果を有する。無線周波数中和器は、その安定した特性により、２Ａ以下の中和環境での使用に適している。

【0003】

従来の無線周波数中和器は、通常、ハウジング、イオン化室、正イオンコレクタ、無線周波数コイル及び維持極などの構造を含み、その基本原理は、イオン化室に作動ガスを送り込み、無線周波数コイルによるイオン化でプラズマを生成し、正イオンコレクタがプラズマ内の正イオンを吸収し、プラズマ内の電子は、維持極の作用下でイオン化室の電子出力ポートから連続的に外部へ導かれて出力されることである。

【0004】

本発明の発明者は、実際に使用してみたところ、無線周波数コイルは高温による変形や酸化による汚染などを受けやすく、メンテナンス周期が短く、イオン化室への無線周波数コイルの導入効率が低いことを見出した。現在、上記問題を解決する一つの方法は、イオン化室にネジ溝を設け、外側のカバーを追加することであるが、安定性に関してはまだ改善の余地がある。さらに、無線周波数中和器全体の構造が複雑となり、無線周波数中和器の効果に影響を与える。

【発明の概要】

【0005】

したがって、上記技術的欠陥の１つに鑑み、無線周波数中和器の効果を向上させる無線周波数イオン化装置及び無線周波数中和器を提供する必要がある。

【0006】

無線周波数中和器に適用される無線周波数イオン化装置であって、
イオン化室と、無線周波数コイルと、を含み、
前記イオン化室の側壁に螺旋状通路が内蔵され、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、その構造は前記螺旋状通路の構造と一致し、
前記無線周波数コイルは、螺旋によって前記イオン化室の一端から前記螺旋状通路に取り付けられ、前記無線周波数コイルの両端は無線周波数線に接続される、
無線周波数イオン化装置。

【0007】

一実施例において、前記イオン化室の螺旋状通路の両端の接続口が、前記螺旋状通路内の無線周波数コイルが外部から隔離されるように密閉される。

【0008】

無線周波数中和器に適用される無線周波数イオン化装置であって、
イオン化室と、無線周波数コイルと、絶縁グロメットと、を含み、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、前記イオン化室の外部に設けられ、
前記無線周波数コイルは、ろう付けによって前記イオン化室の外部に溶接され、前記絶縁グロメットは、ろう付けによって前記無線周波数コイルの外側に溶接され、溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、固定接続される、
無線周波数イオン化装置。

【0009】

一実施例において、前記溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、無線周波数コイルが外部から隔離されるように一体化される。

【0010】

一実施例において、前記イオン化室の底部はガス注入絶縁部に接続され、前記ガス注入絶縁部の排気管はイオン化室のガス注入孔に接続され、
前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材はエミッタ電源に接続され、第２の金属部材は接地され、前記第１の金属部材は前記無線周波数中和器のエミッタとして機能する。

【0011】

上記の無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含む無線周波数中和器であって、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、を含み、
前記イオン化室の側壁に螺旋状通路が内蔵され、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、その構造は前記螺旋状通路の構造と一致し、
前記無線周波数コイルは、螺旋によって前記イオン化室の一端から前記螺旋状通路に取り付けられ、前記無線周波数コイルの両端は無線周波数線に接続され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
無線周波数中和器。

【0012】

無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含む無線周波数中和器であって、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、絶縁グロメットと、を含み、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、前記イオン化室の外部に設けられ、
前記無線周波数コイルは、ろう付けによって前記イオン化室の外部に溶接され、前記絶縁グロメットは、ろう付けによって前記無線周波数コイルの外側に溶接され、溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、固定接続され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
無線周波数中和器。

【0013】

一実施例において、前記無線周波数中和器は、前記ハウジングと一体的に設けられた無線周波数アダプタをさらに含み、
前記無線周波数アダプタには、ガス隔離アセンブリに接続するための、密閉されたガス供給ポート、無線周波数電源に接続するための、密閉された無線周波数フィードポート、及び無線周波数コントローラに接続するための、密閉された制御ポートが設けられ、前記無線周波数フィードポートは、無線周波数線を介して無線周波数コイルに接続される。

【0014】

一実施例において、前記無線周波数中和器のハウジングは、真空フランジを介して真空チャンバの壁に密閉接続され、前記ハウジングは真空チャンバ内に設けられ、前記無線周波数アダプタは真空チャンバ外に設けられ、前記真空フランジに冷却水路が内蔵される。

【0015】

一実施例において、前記無線周波数中和器は、無線周波数アダプタと、無線周波数フィードアセンブリと、支持構造と、をさらに含み、
前記無線周波数中和器のハウジングは、前記支持構造を介して真空チャンバに接続され、
前記無線周波数フィードアセンブリは、真空チャンバの壁に設けられ、無線周波数を真空チャンバ内にフィードするために、無線周波数線を介して前記無線周波数コイルに接続され、
前記無線周波数アダプタには、無線周波数電源とマッチングネットワークとを接続するための無線周波数フィードポートが設けられる。

【0016】

一実施例において、前記支持構造は、支持ロッドと活性カップリングとを含み、前記支持ロッドは、前記活性カップリングを介して無線周波数中和器のハウジングの底部に接続され、前記活性カップリングは、方向を調整するために用いられる。

【0017】

上記無線周波数イオン化装置及び無線周波数中和器は、イオン化室の側壁に螺旋状通路を内蔵することにより、無線周波数コイルが螺旋状通路内にしっかりと固定されるため、高温による変形で位置が不安定になって無線周波数の導入に影響を与えることを避けることができ、無線周波数コイルがイオン化室により近いため、無線周波数の使用効率がより高い。さらに、両端の接続口の位置での密閉処理により、無線周波数コイルと大気との接触を避け、酸化の可能性を低減し、無線周波数中和器の効果を向上させる。

【0018】

無線周波数コイルをイオン化室の外壁にろう付けし、さらに無線周波数コイルの外周に絶縁グロメットをろう付けし、ろう付け方式により無線周波数コイルをより安定させ、熱による無線周波数コイルの変形による無線周波数の不安定を避けることができる。また、溶接されたイオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、無線周波数コイルが外部から隔離されるように一体化されるため、無線周波数コイルと外部の気体との反応や汚染を避け、無線周波数中和器の効果を向上させる。

【0019】

さらに、ガス注入絶縁部をイオン化室の底部に接続し、その第１の金属部材をエミッタとして利用することにより、エミッタアセンブリを減少させ、イオン化装置全体のデバイス構造を簡略化し、無線周波数中和器の効果を向上させる。

【0020】

本発明は、無線周波数中和器の制御効率を向上させる無線周波数中和器の制御方法をさらに提供する。

【0021】

上記の無線周波数中和器の中和器コントローラに適用される無線周波数中和器の制御方法であって、
無線周波数コントローラが、無線周波数コントローラによって送信される無線周波数イオン源の無線周波数制御パラメータを受信するステップと、
中和器コントローラが、前記無線周波数制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器のカソード制御パラメータを計算するステップと、
中和器コントローラが、前記カソード制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器を制御するステップと、を含み、
前記無線周波数イオン源は前記無線周波数中和器と組み合わせて使用され、前記無線周波数イオン源の無線周波数コントローラと、前記無線周波数中和器の中和器コントローラとが通信回線を介して接続され、前記無線周波数コントローラは前記中和器コントローラに無線周波数イオン源の制御パラメータを送信し、
前記無線周波数中和器は、
無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含み、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、を含み、
前記イオン化室の側壁に螺旋状通路が内蔵され、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、その構造は前記螺旋状通路の構造と一致し、
前記無線周波数コイルは、螺旋によって前記イオン化室の一端から前記螺旋状通路に取り付けられ、前記無線周波数コイルの両端は無線周波数線に接続され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
無線周波数中和器の制御方法。

【0022】

無線周波数中和器の中和器コントローラに適用される無線周波数中和器の制御方法であって、
無線周波数コントローラが、無線周波数コントローラによって送信される無線周波数イオン源の無線周波数制御パラメータを受信するステップと、
中和器コントローラが、前記無線周波数制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器のカソード制御パラメータを計算するステップと、
中和器コントローラが、前記カソード制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器を制御するステップと、を含み、
前記無線周波数イオン源は前記無線周波数中和器と組み合わせて使用され、前記無線周波数イオン源の無線周波数コントローラと、前記無線周波数中和器の中和器コントローラとが通信回線を介して接続され、前記無線周波数コントローラは前記中和器コントローラに無線周波数イオン源の制御パラメータを送信し、
前記無線周波数中和器は、
無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含み、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、絶縁グロメットと、を含み、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、前記イオン化室の外部に設けられ、
前記無線周波数コイルは、ろう付けによって前記イオン化室の外部に溶接され、前記絶縁グロメットは、ろう付けによって前記無線周波数コイルの外側に溶接され、溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、固定接続され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
無線周波数中和器の制御方法。

【0023】

上記の無線周波数中和器の制御方法では、無線周波数イオン源の動作過程において、無線周波数コントローラ及び中和器コントローラにより、無線周波数中和器が無線周波数イオン源に従って起動し、負荷の変化に従って変化することを実現することができ、別途に設定する必要がなく、プロセス全体の自動起動、及び無線周波数イオン源との連携制御により、無線周波数中和器の起動及び調整プロセスの操作の複雑さを低減し、無線周波数中和器の制御効率を向上させる。

【0024】

本発明の追加の態様及び利点は、以下の説明において部分的に示され、これらは、以下の説明から明らかになり、又は本発明の実施によって理解される。

【図面の簡単な説明】

【0025】

ここで開示された発明の実施例及び／又は例をよりよく記述し、説明するために、添付の図面の１つ又は複数を参照することができる。添付の図面を説明するための追加の詳細又は例は、開示された発明、現在説明されている実施例及び／又は例、及び現在理解されているこれらの発明の最適な形態のいずれかの範囲を限定するものではない。

【図1】一実施例による無線周波数中和器の断面の概略図である。

【図2】一実施例による無線周波数イオン化装置の断面の概略図である。

【図3】一実施例によるガス注入絶縁部の取り付けの概略図である。

【図4】一実施例によるガス注入絶縁部の構造の概略図である。

【図5】別の実施例による無線周波数イオン化装置の断面の概略図である。

【図6】一実施例による無線周波数中和器の立体構造の概略図である。

【図7】一実施例による無線周波数中和器の取り付け構造の概略図である。

【図8】別の実施例による無線周波数中和器の立体構造及び取り付けの概略図である。

【図9】一実施例による無線周波数中和器の電気構造の概略図である。

【図10】一実施例による無線周波数中和器が適用されるハードウェア環境の概略図である。

【図11】一実施例による無線周波数中和器の制御方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明の目的、技術案及び利点をより明確かつ理解しやすくするために、以下、添付の図面及び実施例と併せて本発明をさらに詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施例は、本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するためのものではないことを理解されたい。

【0027】

本発明の実施例の用語「含む」及び他のいかなる変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図している。例えば、一連のステップを含むプロセス、方法、システム、製品、又はデバイスは、列挙されたステップ又はモジュールに限定されず、オプションとして、列挙されていないステップ又はモジュールをさらに含み、又は、オプションとして、これらのプロセス、方法、製品、又はデバイスに固有の他のステップ又はモジュールをさらに含む。

【0028】

図１を参照し、図１は、一実施例による無線周波数中和器の断面の概略図であり、無線周波数中和器の構造の一部も図に示されている。無線周波数イオン化装置の部分は、イオン化室１０と無線周波数コイル２０（図２～３に参照）とを含み、イオン化室１０の側壁に螺旋状通路１０ａが内蔵され、無線周波数コイル２０は螺旋状の設計であり、その構造は螺旋状通路１０ａの構造と一致し、無線周波数コイル２０は、螺旋によってイオン化室１０の一端から螺旋状通路１０ａに取り付けられ、無線周波数コイル２０の両端は無線周波数線に接続される。

【0029】

図２に示すように、図２は一実施例による無線周波数イオン化装置の断面の概略図であり、イオン化室１０が形成される際に、イオン化室１０の側壁内に螺旋状通路１０ａが設けられ、無線周波数コイル２０の螺旋状構造は螺旋状通路１０ａの構造と一致し、これにより、取り付けの際には、無線周波数コイル２０は、螺旋によってイオン化室１０の一端から螺旋状通路１０ａに取り付けられ、無線周波数コイル２０の両端は無線周波数線に接続され、好ましくは、さらにイオン化室１０の螺旋状通路１０ａを両端の接続口の位置（図３の破線枠）で密閉し、螺旋状通路１０ａ内の無線周波数コイル２０が外部から隔離されるようにする。

【0030】

上記構造の無線周波数イオン化装置によれば、無線周波数コイル２０が螺旋状通路１０ａ内にしっかりと固定されるため、高温による変形で位置が不安定になって無線周波数の導入に影響を与えることを避けることができるとともに、両端の接続口の位置での密閉処理により、無線周波数コイル２０と大気との接触を避け、酸化の可能性を低減し、メンテナンス周期をより長くすることができ、上記設計に基づく無線周波数コイル２０がイオン化室１０により近いため、イオン化室１０に導入される無線周波数の使用効率がより高く、無線周波数中和全体の構造の複雑さも低減し、無線周波数中和器の効果を向上させる。

【0031】

一実施例において、図３に示すように、図３は一実施例によるガス注入絶縁部の取り付けの概略図であり、図１の構造と組み合わせて、イオン化室１０の底部はガス注入絶縁部３０に接続され、ガス注入絶縁部３０の排気管３５はイオン化室１０のガス注入孔に接続され、作動ガスを導入し、絶縁隔離するために用いられる。本発明の無線周波数イオン化装置において、ガス注入絶縁部３０の第１の金属部材３１がイオン化室１０の底部に密着するとともに、ガス注入絶縁部３０の第１の金属部材３１はエミッタ電源に接続され、第２の金属部材３２は接地され、これにより、第１の金属部材３１は無線周波数中和器のエミッタとして機能する。

【0032】

ガス注入絶縁部３０の構造について、図４に示すように、図４は一実施例によるガス注入絶縁部の構造の概略図であり、主に第１の金属部材３１、絶縁セラミック部材３３、ガス分流絶縁部材３４及び第２の金属部材３２などを含み、上下にそれぞれ排気管３５及び吸気管３６が接続され、排気管３５は、イオン化室１０のガス注入孔に挿入される。

【0033】

上記構造の無線周波数イオン化装置によれば、ガス注入絶縁部３０をイオン化室１０の底部に密着させ、その第１の金属部材３１をエミッタとして利用することにより、イオン化装置にエミッタアセンブリを別途設ける必要がなく、イオン化装置全体のデバイス構造を大幅に簡略化し、デバイスの体積を減少させ、デバイスをよりコンパクトにし、無線周波数中和器の効果を向上させることができる。

【0034】

図５を参照し、図５は、別の実施例による無線周波数イオン化装置の断面の概略図であり、本実施例において、無線周波数イオン化装置は、イオン化室１０と、無線周波数コイル２０と、絶縁グロメット４０とを含み、無線周波数コイル２０は螺旋状の設計であり、イオン化室１０の外部に設けられ、無線周波数コイル２０は、ろう付けによってイオン化室１０の外部に溶接され、絶縁グロメット４０は、ろう付けによって無線周波数コイル２０の外側に溶接され、溶接されたイオン化室１０の外壁、無線周波数コイル２０及び絶縁グロメット４０の内壁が、固定接続される。さらに、溶接されたイオン化室１０の外壁、無線周波数コイル２０及び絶縁グロメット４０の内壁が、無線周波数コイル２０が外部から隔離されるように一体化される。

【0035】

上記実施例の技術案のように、無線周波数コイル２０をイオン化室１０の外壁にろう付けし、さらに無線周波数コイル２０の外周に絶縁グロメット４０をろう付けし、ろう付け方式により無線周波数コイル２０をより安定させ、熱による無線周波数コイル２０の変形による無線周波数の不安定を避けることができる。また、溶接されたイオン化室１０の外壁、無線周波数コイル２０及び絶縁グロメット４０の内壁が、無線周波数コイル２０が外部から隔離されるように一体化されるため、無線周波数コイル２０と外部の気体との反応や汚染を避け、無線周波数中和器の効果を向上させる。

【0036】

一実施例において、図３に示すように、イオン化室１０の底部はガス注入絶縁部３０に接続され、ガス注入絶縁部３０の第１の金属部材３１はエミッタ電源に接続され、第２の金属部材３２は接地され、第１の金属部材３１は無線周波数中和器のエミッタとして機能する。本実施例の技術案について、上記の説明と一致するため、ここでは説明を省略する。

【0037】

以下、無線周波数中和器の実施例を説明する。

【0038】

図１～図５に示すように、本発明の無線周波数中和器は、上記実施例の無線周波数イオン化装置と、ハウジング１３と、維持極１１とを含み、維持極１１はイオン化室１０の前端に設けられる。

【0039】

動作中に、無線周波数イオン化装置のイオン化室１０に作動ガスが送り込まれると、作動ガスは、ガス注入絶縁部３０の第１の金属部材３１及び第２の金属部材３２の電界の作用下で絶縁隔離され、前記作動ガスは、無線周波数コイル２０によってイオン化され、プラズマが生成され、プラズマ内の電子は、第１の金属部材３１の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、維持極１１の作用下でイオン化室１０の電子出力ポートから外部へ導かれる。

【0040】

上記実施例の無線周波数中和器のように、直接にイオン化室１０の側壁内に螺旋状通路１０ａを設けることにより、無線周波数コイル２０が螺旋状通路１０ａ内にしっかりと固定されるため、高温による変形で位置が不安定になって無線周波数の導入に影響を与えることを避けることができ、無線周波数の使用効率がより高く、全体構造の複雑さが低い。ろう付け方式により無線周波数コイル２０をより安定させ、無線周波数の不安定を避け、無線周波数中和器の効果を向上させることができる。また、ガス注入絶縁部３０の第１の金属部材３１をエミッタとして利用することにより、エミッタアセンブリを別途設ける必要がなく、デバイス全体の構造を簡略化し、無線周波数中和器の効果をさらに向上させる。

【0041】

上記実施例の無線周波数中和器に基づき、以下、その構造及び取り付けについてより多くの実施例を提供する。

【0042】

一実施例において、図６に示すように、図６は一実施例による無線周波数中和器の立体構造の概略図であり、本発明の無線周波数中和器は、ハウジング１３と一体的に設けられた無線周波数アダプタ５０をさらに含み、無線周波数アダプタ５０には、ガス隔離アセンブリに接続するための、密閉されたガス供給ポート５４、無線周波数電源に接続するための、密閉された無線周波数フィードポート５２、及び無線周波数コントローラに接続するための、密閉された制御ポート５５が設けられ、無線周波数フィードポート５２は、無線周波数線を介して無線周波数コイル２０に接続される。

【0043】

図７に示すように、図７は一実施例による無線周波数中和器の取り付け構造の概略図であり、無線周波数中和器のハウジング１３は、真空フランジ５３を介して真空チャンバ１００の壁に密閉接続され、ハウジング１３は真空チャンバ１００内に設けられ、無線周波数アダプタ５０は真空チャンバ１００外に設けられ、真空フランジ５３に冷却水路５６が内蔵される。

【0044】

上記実施例の無線周波数中和器及びその取り付け方式のように、一体化された設計構造を採用することにより、取り付け用の接続部として、標準のＩＳＯのフランジ（ＩＳＯ１００以上）を採用してもよく、一定の直径（７６ｍｍ以上）の非標準又は他の標準のフランジを採用してもよく、該構造の無線周波数中和器の取り付け方式は様々であり、現在市販されているほとんど（９０％以上）の真空コーティング機の取り付けに対応している。

【0045】

一実施例において、図８に示すように、図８は、別の実施例による無線周波数中和器の立体構造及び取り付けの概略図であり、本発明の無線周波数中和器は、無線周波数アダプタ５０と、無線周波数フィードアセンブリ５７と、支持構造５８とをさらに含み、無線周波数中和器のハウジング１３は、支持構造５８を介して真空チャンバ１００に接続され、無線周波数フィードアセンブリ５７は、真空チャンバ１００の壁に設けられ、無線周波数を真空チャンバ１００内にフィードするために、無線周波数線を介して無線周波数コイル２０に接続され、無線周波数アダプタ５０には、無線周波数電源とマッチングネットワークとを接続するための無線周波数フィードポート５２が設けられる。好ましくは、支持構造５８は、支持ロッド５８ａと活性カップリング５８ｂとを含み、支持ロッド５８ａは、活性カップリング５８ｂを介して無線周波数中和器のハウジング１３の底部に接続され、活性カップリング５８ｂは、方向を調整するために用いられる。

【0046】

上記実施例において、ガス供給管は、真空フィードコネクタを介して真空チャンバ１００内に入ることができ、該真空フィードコネクタは、エミッタへの給電及び維持極１１への給電に接続するためにも用いられる。無線周波数アダプタ５０内に真空電極及び無線周波数フィードポート５２が設けられ、無線周波数線を介して無線周波数アダプタ５０の無線周波数フィードポート５２とマッチングネットワークとを接続することにより、無線周波数中和器の無線周波数コイル２０に無線周波数を提供することを実現する。

【0047】

上記実施例の無線周波数中和器及びその取り付け方式のように、無線周波数フィードアセンブリ接続による内部取り付け方式を採用し、取り付け用の接続部は一定の直径（通常２５ｍｍ以上）の貫通穴であれば取り付けることができ、該取り付け方式の設計はより柔軟であり、真空チャンバのスペースに対する要求がより低く、適用範囲が広い。また、支持ロッドを無線周波数中和器に接続するために活性カップリングの方式を採用することにより、取り付け高さを柔軟に調整することを実現し、発射角度も垂直、任意の角度又は平行などを選択することができ、多くのシナリオに適用でき、顧客の実際の現場での使用ニーズをよりよく満たすことができる。

【0048】

一実施例において、通信回線と無線周波数線との距離を減少させ、無線周波数が干渉を受けることを避け、デバイスコストを低減するために、本発明の無線周波数中和器の技術案は、各デバイス部品を集積することも可能である。図９に示すように、図９は、一実施例による無線周波数中和器の電気構造の概略図であり、図に示すように、無線周波数中和器の電気構造は、中和器コントローラ、直流電源モジュール、無線周波数電源及びマッチングネットワークを含む。

【0049】

無線周波数電源はマッチングネットワークを介して無線周波数中和器の無線周波数コイルに接続され、直流電源モジュール及び無線周波数電源はそれぞれ無線周波数コントローラに接続され、中和器コントローラ、直流電源モジュール、無線周波数電源及びマッチングネットワークは４Ｕシャーシに内蔵される。

【0050】

さらに、４Ｕシャーシには、給電ポート、少なくとも１つの無線周波数コイルポート、少なくとも１つの直流電源制御ポート、通信ポート及び少なくとも１つのガス制御ポートが設けられ、給電ポートは、外部電源及びシャーシ内の無線周波数電源、マッチングネットワーク、直流電源モジュールに接続され、無線周波数コイルポートは、無線周波数中和器の無線周波数コイル及びシャーシ内のマッチングネットワークに接続され、直流電源制御ポートは、無線周波数中和器のエミッタ、維持極、及びシャーシ内の直流電源モジュールに接続され、通信ポートは、無線周波数コントローラ及びシャーシ内の中和器コントローラに接続され、ガス制御ポートは、無線周波数中和器のガス供給管における流量計及びシャーシ内の中和器コントローラに接続される。

【0051】

上記実施例の技術案は、４Ｕシャーシを利用して最適化設計を行って各デバイス構造を取り付け、複数のデバイス構造を１つの標準の４Ｕシャーシ内に集積し、複数の筐体及び筐体間の導電や通信にかかるデバイスコストを節約し、ワイヤーが長いこと及びワイヤーコストが高いことの欠陥を解決するだけでなく、デバイス構造の取り付けスペースを大幅に減少させ、デバイスの取り付けを容易にし、製品の品質を全体的に向上させる。

【0052】

以下、無線周波数中和器の制御方法の実施例を説明する。

【0053】

本発明の無線周波数中和器の制御方法は、上記実施例のいずれかの無線周波数中和器の中和器コントローラに適用され得る。図１０を参照し、図１０は、一実施例による無線周波数中和器が適用されるハードウェア環境の概略図であり、図に示すように、該適用されるハードウェア環境は、無線周波数イオン源と、無線周波数イオン源と組み合わせて使用される少なくとも１つの無線周波数中和器とを含み、図１０において、２つの無線周波数中和器の例が示されており、無線周波数イオン源の無線周波数コントローラと、無線周波数中和器の中和器コントローラとが通信回線を介して接続される。

【0054】

動作中に、無線周波数コントローラは、無線周波数イオン源の起動及び持続動作を制御し、中和器コントローラに無線周波数イオン源の制御パラメータを送信するために用いられる。中和器コントローラは、制御パラメータに基づいて無線周波数中和器の起動及び持続動作を制御するために用いられる。

【0055】

図１１を参照し、図１１は、一実施例による無線周波数中和器の制御方法のフローチャートであり、該方法は、動作中の無線周波数中和器の制御方法であり、以下を含んでもよい。

【0056】

Ｓ１１において、無線周波数コントローラが、無線周波数コントローラによって送信される無線周波数イオン源の無線周波数制御パラメータを受信する。

【0057】

図１０に示すように、無線周波数イオン源の動作過程において、無線周波数コントローラが無線周波数イオン源の無線周波数制御パラメータを取得することができ、図に示すように、２つの無線周波数中和器は、異なる方向から無線周波数イオン源に中和電子を提供することができる。

【0058】

通信回線に基づいて、無線周波数イオン源の無線周波数コントローラは無線周波数イオン源の動作中の制御パラメータをリアルタイムで中和器コントローラに送信することができる。

【0059】

Ｓ１２において、中和器コントローラが、前記無線周波数制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器のカソード制御パラメータを計算する。

【0060】

無線周波数制御パラメータは、無線周波数源スクリーングリッド（ｓｃｒｅｅｎ ｇｒｉｄ）電流などの関連パラメータを含み、例えば、カソード中和器のエミッタ電流は、常に無線周波数イオン源のスクリーングリッド電流以上であることを確保する必要があるため、中和器コントローラは、無線周波数イオン源の無線周波数源スクリーングリッド電流に基づいて各無線周波数中和器に割り当てるエミッタ電流を計算してもよい。

【0061】

Ｓ１３において、中和器コントローラが、前記カソード制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器を制御する。

【0062】

具体的に、中和器コントローラは、割り当てるエミッタ電流に基づいて、マッチングするエミッタ電流を無線周波数中和器に出力するように２つの直流電源モジュールをそれぞれ制御し、無線周波数中和器が無線周波数イオン源に従って動作するようにする。

【0063】

上記実施例の技術案に基づいて、カソード中和器のエミッタ電流及び無線周波数イオン源のスクリーングリッド電流を例として、無線周波数イオン源は２つの無線周波数中和器、即ち第１の無線周波数中和器及び第２の無線周波数中和器と組み合わせて使用され、第１の無線周波数中和器の電流がＩ_１、第２の無線周波数中和器の電流がＩ_２、無線周波数イオン源のスクリーングリッド電流をＩとすると、常にＩ_１＋Ｉ_２≧Ｉを確保する必要があるため、動作過程において、中和器コントローラは、リアルタイムで受信した無線周波数イオン源のスクリーングリッド電流Ｉ、及び検出された無線周波数イオン源の各無線周波数中和器にそれぞれ必要な電子数に基づいて、電流Ｉ_１及び電流Ｉ_２をリアルタイムで計算し、電流Ｉ_１及び電流Ｉ_２について、それぞれの比率を予め設定してもよく、例えば、Ｉ_１：Ｉ_２＝１：１に設定してもよく、Ｉ_１：Ｉ_２＝４：１などの任意の比率パラメータに設定してもよく、実際のニーズに応じて設定してもよく、上記技術案は無線周波数中和器の自動追従調整を実現し、設定操作を必要としないため、制御効率及び制御精度を大幅に向上させる。

【0064】

上記実施例の技術案では、無線周波数イオン源の動作過程において、無線周波数コントローラ及び中和器コントローラにより、無線周波数中和器が無線周波数イオン源に従って起動し、負荷の変化に従って変化することを実現することができ、別途に設定する必要がなく、プロセス全体の自動起動、及び無線周波数イオン源との連携制御により、起動及び調整プロセスの操作の複雑さを低減し、無線周波数中和器の制御効率を向上させる。

【0065】

また、イオンの中和が不十分な場合について、無線周波数イオン源の周りに複数の無線周波数中和器を取り付けて同時に動作させてもよく、カソードが無線周波数イオン源により均一な中和電子を提供することを保証することができ、また、動作中に無線周波数イオン源の各方向に必要な電子数をリアルタイムで検出し、各無線周波数中和器によって提供される電子数を自動的に調整することにより、イオン中和効果を大幅に向上させ、真空コーティング効果を向上させる。

【0066】

一実施例において、無線周波数中和器の起動プロセスについて、具体的に以下のステップを含んでもよい。

【0067】

ｓ１において、中和器コントローラにより、無線周波数中和器の起動パラメータを設定する。

【0068】

具体的に、中和器コントローラの操作ページにおいて無線周波数中和器の起動パラメータを設定してもよく、起動パラメータは、エミッタ電圧及び電流、維持極電圧、ガス流量パラメータなどを含む。

【0069】

ｓ２において、中和器コントローラが、無線周波数コントローラによって送信されたワンタッチ起動制御命令を受信し、作動ガスを送り込む。

【0070】

具体的に、ワンタッチ起動機能を設定してもよく、ユーザは、無線周波数コントローラによりワンタッチ起動操作を行うことができ、無線周波数コントローラは、ユーザのワンタッチ起動操作に応答して、ワンタッチ起動制御命令を中和器コントローラに出力し、中和器コントローラは、無線周波数中和器のガス供給管におけるガス流量計のスイッチ及び流量を制御することにより、作動ガスがガス注入絶縁部に入り、分流された後、イオン化室に入る。設定された作動ガスをガス注入絶縁部に送って絶縁隔離させ、作動ガスは、ガス注入絶縁部のガス分流絶縁部材の作用下で、ゆっくりとガス管を通ってイオン化室に入ってイオン化され、作動ガスが十分にイオン化されることを保証する。

【0071】

ｓ３において、中和器コントローラが、無線周波数電源を起動し、無線周波数パワーを無線周波数中和器の無線周波数コイルに出力する。

【0072】

起動時に、無線周波数パワーが比較的大きく、パワーが１２０Ｗ～１５０Ｗの間であり、パワーが高いと電気アークが生じやすく、起動に役立つ。

【0073】

ｓ４において、中和器コントローラが、直流電源を起動して、電子ビームが引き出されるまで、無線周波数中和器の維持極及びエミッタに電圧を供給する。

【0074】

具体的に、無線周波数パワーが所定値に達した後、第１の直流電源によって無線周波数中和器の維持極及びエミッタに一定の電圧を供給し、無線周波数のエネルギーの作用下でイオン化室内にかすかな輝き（ｇｌｏｗ）が発生し、電子ビームが引き出される前に、中和器コントローラによってスイッチを切り替え続けるようにリレーを制御し、エミッタの電圧があったりなかったりし、高圧と低圧が交互に切り替わるようにするとともに、維持極が常に一定の電圧を維持するように制御し、電子がイオン化室から引き出されて電子ビームが形成されると、無線周波数中和器の起動が成功する。

【0075】

ｓ５において、中和器コントローラが、直流電源が無線周波数中和器の維持極及びエミッタに設定パラメータの電圧を出力するように制御する。

【0076】

具体的に、無線周波数中和器の起動が成功した後、中和器コントローラは、切り替えを停止するようにリレーを制御し、エミッタを一定の小さい電圧に維持してイオン化室内の作動ガスのイオン化を維持し、無線周波数中和器の動作状態を維持する。

【0077】

上記実施例の技術案は、無線周波数中和器の起動過程において、無線周波数コントローラ及び中和器コントローラにより、無線周波数中和器が無線周波数イオン源に従って起動することを実現することができ、別途に設定する必要がなく、プロセス全体の自動起動により、起動の操作の複雑さを低減し、無線周波数中和器の制御効率を向上させる。複数の無線周波数中和器を採用する技術案において、各無線周波数中和器は、１つの共通の中和器コントローラに接続されてもよく、デバイスコストを低減するとともに、スペース占有を低減し、さらに、各無線周波数中和器の位置に基づいて電子ビームの出力状態を検出することもできるため、無線周波数イオン源の調整時に各無線周波数中和器の出力電子ビームの数を対応的に調整し、追従制御を実現する。

【0078】

上記実施例は、本発明のいくつかの実施形態を説明したものに過ぎず、その説明は、より具体的かつ詳細であるが、発明の範囲を限定するものとして理解されてはならない。なお、当業者であれば、本発明の思想を逸脱することなく、若干の変形及び改良を行うことができるが、これらはいずれも本発明の保護範囲に属する。したがって、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲に従うものとする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2024-06-28

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線周波数中和器に適用される無線周波数イオン化装置であって、
イオン化室と、無線周波数コイルと、を含み、
前記イオン化室の側壁に螺旋状通路が内蔵され、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、その構造は前記螺旋状通路の構造と一致し、
前記無線周波数コイルは、螺旋によって前記イオン化室の一端から前記螺旋状通路に取り付けられ、前記無線周波数コイルの両端は無線周波数線に接続される、
ことを特徴とする無線周波数イオン化装置。

【請求項2】

前記イオン化室の螺旋状通路の両端の接続口が、前記螺旋状通路内の無線周波数コイルが外部から隔離されるように密閉される、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線周波数イオン化装置。

【請求項3】

前記イオン化室の底部はガス注入絶縁部に接続され、前記ガス注入絶縁部の排気管はイオン化室のガス注入孔に接続され、
前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材はエミッタ電源に接続され、第２の金属部材は接地され、前記第１の金属部材は前記無線周波数中和器のエミッタとして機能する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線周波数イオン化装置。

【請求項4】

無線周波数中和器に適用される無線周波数イオン化装置であって、
イオン化室と、無線周波数コイルと、絶縁グロメットと、を含み、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、前記イオン化室の外部に設けられ、
前記無線周波数コイルは、ろう付けによって前記イオン化室の外部に溶接され、前記絶縁グロメットは、ろう付けによって前記無線周波数コイルの外側に溶接され、溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、固定接続される、
ことを特徴とする無線周波数イオン化装置。

【請求項5】

前記溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、無線周波数コイルが外部から隔離されるように一体化される、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線周波数イオン化装置。

【請求項6】

前記イオン化室の底部はガス注入絶縁部に接続され、前記ガス注入絶縁部の排気管はイオン化室のガス注入孔に接続され、
前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材はエミッタ電源に接続され、第２の金属部材は接地され、前記第１の金属部材は前記無線周波数中和器のエミッタとして機能する、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線周波数イオン化装置。

【請求項7】

無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含む無線周波数中和器であって、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、を含み、
前記イオン化室の側壁に螺旋状通路が内蔵され、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、その構造は前記螺旋状通路の構造と一致し、
前記無線周波数コイルは、螺旋によって前記イオン化室の一端から前記螺旋状通路に取り付けられ、前記無線周波数コイルの両端は無線周波数線に接続され、
前記イオン化室の底部はガス注入絶縁部に接続され、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材はエミッタ電源に接続され、第２の金属部材は接地され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
ことを特徴とする無線周波数中和器。

【請求項8】

前記イオン化室の螺旋状通路の両端の接続口が、前記螺旋状通路内の無線周波数コイルが外部から隔離されるように密閉される、
ことを特徴とする請求項７に記載の無線周波数中和器。

【請求項9】

前記ハウジングと一体的に設けられた無線周波数アダプタをさらに含み、
前記無線周波数アダプタには、ガス隔離アセンブリに接続するための、密閉されたガス供給ポート、無線周波数電源に接続するための、密閉された無線周波数フィードポート、及び無線周波数コントローラに接続するための、密閉された制御ポートが設けられ、前記無線周波数フィードポートは、無線周波数線を介して無線周波数コイルに接続される、
ことを特徴とする請求項７に記載の無線周波数中和器。

【請求項10】

前記無線周波数中和器のハウジングは、真空フランジを介して真空チャンバの壁に密閉接続され、前記ハウジングは真空チャンバ内に設けられ、前記無線周波数アダプタは真空チャンバ外に設けられ、前記真空フランジに冷却水路が内蔵される、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線周波数中和器。

【請求項11】

無線周波数アダプタと、無線周波数フィードアセンブリと、支持構造と、をさらに含み、
前記無線周波数中和器のハウジングは、前記支持構造を介して真空チャンバに接続され、
前記無線周波数フィードアセンブリは、真空チャンバの壁に設けられ、無線周波数を真空チャンバ内にフィードするために、無線周波数線を介して前記無線周波数コイルに接続され、
前記無線周波数アダプタには、無線周波数電源とマッチングネットワークとを接続するための無線周波数フィードポートが設けられ、
前記支持構造は、支持ロッドと活性カップリングとを含み、前記支持ロッドは、前記活性カップリングを介して無線周波数中和器のハウジングの底部に接続され、前記活性カップリングは、方向を調整するために用いられる、
ことを特徴とする請求項７に記載の無線周波数中和器。

【請求項12】

無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含む無線周波数中和器であって、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、絶縁グロメットと、を含み、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、前記イオン化室の外部に設けられ、
前記無線周波数コイルは、ろう付けによって前記イオン化室の外部に溶接され、前記絶縁グロメットは、ろう付けによって前記無線周波数コイルの外側に溶接され、溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、固定接続され、
前記イオン化室の底部はガス注入絶縁部に接続され、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材はエミッタ電源に接続され、第２の金属部材は接地され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
ことを特徴とする無線周波数中和器。

【請求項13】

前記イオン化室の螺旋状通路の両端の接続口が、前記螺旋状通路内の無線周波数コイルが外部から隔離されるように密閉される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線周波数中和器。

【請求項14】

前記ハウジングと一体的に設けられた無線周波数アダプタをさらに含み、
前記無線周波数アダプタには、ガス隔離アセンブリに接続するための、密閉されたガス供給ポート、無線周波数電源に接続するための、密閉された無線周波数フィードポート、及び無線周波数コントローラに接続するための、密閉された制御ポートが設けられ、前記無線周波数フィードポートは、無線周波数線を介して無線周波数コイルに接続される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線周波数中和器。

【請求項15】

前記無線周波数中和器のハウジングは、真空フランジを介して真空チャンバの壁に密閉接続され、前記ハウジングは真空チャンバ内に設けられ、前記無線周波数アダプタは真空チャンバ外に設けられ、前記真空フランジに冷却水路が内蔵される、
ことを特徴とする請求項１４に記載の無線周波数中和器。

【請求項16】

無線周波数アダプタと、無線周波数フィードアセンブリと、支持構造と、をさらに含み、
前記無線周波数中和器のハウジングは、前記支持構造を介して真空チャンバに接続され、
前記無線周波数フィードアセンブリは、真空チャンバの壁に設けられ、無線周波数を真空チャンバ内にフィードするために、無線周波数線を介して前記無線周波数コイルに接続され、
前記無線周波数アダプタには、無線周波数電源とマッチングネットワークとを接続するための無線周波数フィードポートが設けられ、
前記支持構造は、支持ロッドと活性カップリングとを含み、前記支持ロッドは、前記活性カップリングを介して無線周波数中和器のハウジングの底部に接続され、前記活性カップリングは、方向を調整するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線周波数中和器。

【請求項17】

無線周波数中和器の中和器コントローラに適用される無線周波数中和器の制御方法であって、
中和器コントローラが、無線周波数コントローラによって送信される無線周波数イオン源の無線周波数制御パラメータを受信するステップと、
中和器コントローラが、前記無線周波数制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器のカソード制御パラメータを計算するステップと、
中和器コントローラが、前記カソード制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器を制御するステップと、を含み、
前記無線周波数イオン源は前記無線周波数中和器と組み合わせて使用され、前記無線周波数イオン源の無線周波数コントローラと、前記無線周波数中和器の中和器コントローラとが通信回線を介して接続され、前記無線周波数コントローラは前記中和器コントローラに無線周波数イオン源の制御パラメータを送信し、
前記無線周波数中和器は、
無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含み、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、を含み、
前記イオン化室の側壁に螺旋状通路が内蔵され、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、その構造は前記螺旋状通路の構造と一致し、
前記無線周波数コイルは、螺旋によって前記イオン化室の一端から前記螺旋状通路に取り付けられ、前記無線周波数コイルの両端は無線周波数線に接続され、
前記イオン化室の底部はガス注入絶縁部に接続され、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材はエミッタ電源に接続され、第２の金属部材は接地され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
ことを特徴とする無線周波数中和器の制御方法。

【請求項18】

無線周波数中和器の中和器コントローラに適用される無線周波数中和器の制御方法であって、
中和器コントローラが、無線周波数コントローラによって送信される無線周波数イオン源の無線周波数制御パラメータを受信するステップと、
中和器コントローラが、前記無線周波数制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器のカソード制御パラメータを計算するステップと、
中和器コントローラが、前記カソード制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器を制御するステップと、を含み、
前記無線周波数イオン源は前記無線周波数中和器と組み合わせて使用され、前記無線周波数イオン源の無線周波数コントローラと、前記無線周波数中和器の中和器コントローラとが通信回線を介して接続され、前記無線周波数コントローラは前記中和器コントローラに無線周波数イオン源の制御パラメータを送信し、
前記無線周波数中和器は、
無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含み、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、絶縁グロメットと、を含み、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、前記イオン化室の外部に設けられ、
前記無線周波数コイルは、ろう付けによって前記イオン化室の外部に溶接され、前記絶縁グロメットは、ろう付けによって前記無線周波数コイルの外側に溶接され、溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、固定接続され、
前記イオン化室の底部はガス注入絶縁部に接続され、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材はエミッタ電源に接続され、第２の金属部材は接地され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
ことを特徴とする無線周波数中和器の制御方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0021】

上記の無線周波数中和器の中和器コントローラに適用される無線周波数中和器の制御方法であって、
中和器コントローラが、無線周波数コントローラによって送信される無線周波数イオン源の無線周波数制御パラメータを受信するステップと、
中和器コントローラが、前記無線周波数制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器のカソード制御パラメータを計算するステップと、
中和器コントローラが、前記カソード制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器を制御するステップと、を含み、
前記無線周波数イオン源は前記無線周波数中和器と組み合わせて使用され、前記無線周波数イオン源の無線周波数コントローラと、前記無線周波数中和器の中和器コントローラとが通信回線を介して接続され、前記無線周波数コントローラは前記中和器コントローラに無線周波数イオン源の制御パラメータを送信し、
前記無線周波数中和器は、
無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含み、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、を含み、
前記イオン化室の側壁に螺旋状通路が内蔵され、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、その構造は前記螺旋状通路の構造と一致し、
前記無線周波数コイルは、螺旋によって前記イオン化室の一端から前記螺旋状通路に取り付けられ、前記無線周波数コイルの両端は無線周波数線に接続され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
無線周波数中和器の制御方法。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0022】

無線周波数中和器の中和器コントローラに適用される無線周波数中和器の制御方法であって、
中和器コントローラが、無線周波数コントローラによって送信される無線周波数イオン源の無線周波数制御パラメータを受信するステップと、
中和器コントローラが、前記無線周波数制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器のカソード制御パラメータを計算するステップと、
中和器コントローラが、前記カソード制御パラメータに基づいて、対応する無線周波数中和器を制御するステップと、を含み、
前記無線周波数イオン源は前記無線周波数中和器と組み合わせて使用され、前記無線周波数イオン源の無線周波数コントローラと、前記無線周波数中和器の中和器コントローラとが通信回線を介して接続され、前記無線周波数コントローラは前記中和器コントローラに無線周波数イオン源の制御パラメータを送信し、
前記無線周波数中和器は、
無線周波数イオン化装置と、ハウジングと、維持極と、を含み、
前記無線周波数イオン化装置は、
イオン化室と、無線周波数コイルと、絶縁グロメットと、を含み、
前記無線周波数コイルは螺旋状の設計であり、前記イオン化室の外部に設けられ、
前記無線周波数コイルは、ろう付けによって前記イオン化室の外部に溶接され、前記絶縁グロメットは、ろう付けによって前記無線周波数コイルの外側に溶接され、溶接された前記イオン化室の外壁、無線周波数コイル及び絶縁グロメットの内壁が、固定接続され、
前記無線周波数イオン化装置のイオン化室に作動ガスが送り込まれると、前記作動ガスは、前記ガス注入絶縁部の第１の金属部材及び第２の金属部材の電界の作用下で絶縁隔離され、
前記作動ガスは、前記無線周波数コイルによってイオン化され、プラズマが生成され、
前記プラズマ内の電子は、前記第１の金属部材の電界の作用下で電子出力ポートの方向に移動し、前記維持極の作用下で前記イオン化室の電子出力ポートから外部へ導かれるように動作する、
無線周波数中和器の制御方法。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0056】

Ｓ１１において、中和器コントローラが、無線周波数コントローラによって送信される無線周波数イオン源の無線周波数制御パラメータを受信する。

【手続補正5】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図11】

【国際調査報告】