本特許は、高い負イオン生成効率を達成するための負イオン源およびその生成方法に関するものです。従来の負イオン源では、プラズマからのイオン抽出効率が低く、放電の不安定性や電極損耗が問題となっていました。本発明では、試料が導入される導入口と、放電によってプラズマを生成するプラズマ生成領域、および生成されたプラズマと試料の反応により解離または励起した粒子が負イオン化される負イオン生成領域を備えています。さらに、この負イオン生成領域には高周波加熱によって熱電子を発生させる熱電子放出物質が充填されています。これにより、プラズマ中の電子密度や温度を制御しながら、粒子の負イオン化を効率的に進行させることが可能です。生成された負イオンは引出口を通じて外部へ抽出されます。本技術により、負イオン生成の安定化と高出力化が同時に実現し、材料分析装置、半導体製造装置、表面改質装置などへの応用が期待されます。

つまりは、プラズマ反応領域に熱電子放出物質を充填し、高周波加熱によって負イオン化を促進。エネルギー効率と安定性を両立する新しい負イオン生成システムです。