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    本發明揭露一種與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統。所述系統包括與熱離子二極體以及離子源組合件串聯耦合的高壓電源。所述高壓電源供應器封閉在壓力槽中並且驅動所述離子源組合件。所述熱離子二極體包括安置在離子源組合件罩殼與高壓電源供應器的輸出端之間的絕緣管並且利用現有離子源組合件組件來限制在所述離子源組合件的電弧故障期間對所述電源供應器的破壞。
    公开号:TW201306075A
    申请号:TW101126268
    申请日:2012-07-20
    公开日:2013-02-01
    发明作者:Klaus Becker；Klaus Petry；Piotr Lubicki
    申请人:Varian Semiconductor Equipment；
    IPC主号:H01J37-00
    专利说明:
    與離子植入系統一起使用之高電壓電源供應器用的電流限制器
    本發明的實施例涉及半導體裝置製造領域。更具體來說，本發明涉及一種在使用離子植入裝備期間抑制由電弧放電所產生的電流浪湧的設備。
    離子植入是一種用於將雜質離子摻雜到目標基底中以獲得所需裝置特性的製程。將離子束從離子源室引導到目標基底。植入到目標基底中的深度是基於離子植入能量以及在來源室中產生的離子的質量。
    圖1是典型的離子植入器系統的方塊圖。高壓電源供應器10向陰離子源室12供應所需能量，所述陰離子源室12經配置以產生特定種類的離子。所產生的離子經由一系列電極14而從來源被提取出並且形成射束16，射束16經來自電源供應器10的電壓加速。所施加的電壓可在幾千伏到數百千伏範圍內。在一些應用中，若干個電源供應器可經堆疊以達到甚至更高的電壓。所提取出的射束通過質量分析器磁體18。所述質量分析器配置有特定磁場以使得僅具有所需質荷比(mass-to-charge ratio)的離子能夠穿過分析器。所需種類的離子通過分辨狹縫20以及多個射束成形元件22、24、26，這些元件使得離子準備好進行植入並且將離子引導到定位於支撐物(例如平台)28上的工件或基底。校正器磁體24經賦能以根據所施加磁場的强度和方向使離子束偏轉，以提供朝向定位於支撐物(例如平台)28上的工件或基底的帶狀射束。
    一般來說，所述高壓是經由高壓電源供應器所供應的電極所施加。所述高壓電源供應器的設計應考慮到在長期使用期間過熱、閃絡(flashover)以及非預期的電壓成弧(voltage arcing)的可能性。另外，因為這些電源供應器在所述高壓下工作，所以與在較低電壓水平(voltage level)下工作的電源供應器相比，故障率隨時間增加。
    從高壓電極向系統另一部分的成弧現象是一種上述系統常見的故障。存在有許多造成電弧的原因並且電弧是不可避免的，甚至對於良好設計的系統也是如此。典型的植入器規格允許每小時10次或大於10次電弧。電弧的特性在於其呈現負阻抗。在電路中不存在額外的電流限制元件的情況下，電弧可能造成高的電流浪湧，其破壞或耗損電源供應器以及其它組件。
    圖2繪示利用電阻器作為高壓電源供應器的電流限制組件的示範性先前技術離子源組合件的示意圖。通常，電阻器207在高壓電源供應器203與離子源組合件209之間串聯耦合以限制任何電弧211誘發的電流尖峰(current spike)的影響。然而，電阻器為線性組件並且由電弧造成的高電壓降(例如從離子源組合件到接地)仍造成比例較高的電流流動。
    在實施例中，本發明用熱離子二極體替換在高壓電源供應器與陰離子源組合件之間耦合的高值電阻器。熱離子二極體是非線性組件並且因此將以與電壓無關的方式限制可能通過的電流量。
    在第一個實施例中，揭露一種與離子源組合件一起使用的熱離子二極體組合件浪湧保護系統(surge protection system)。所述系統包括與熱離子二極體以及離子源組合件串聯耦合的高壓電源。所述離子源組合件包含離子源、具有外層表面的罩殼、使離子源的真空部分與熱離子二極體外殼耦合的流體連接組合件、以及位於離子源槽的第一末端的陰極。所述陰極包括陰極燈絲電源供應器以及安置在流體連接組合件內並且與罩殼的外層表面實質上齊平安裝的陰極燈絲。所述高壓電源供應器封閉在源壓力槽中並且驅動離子源組合件。所述熱離子二極體外殼包括安置在離子源組合件罩殼與高壓電源供應器的輸出端之間的絕緣管。所述絕緣管安裝在壓力槽的端板最接近陰極的一端上以與離子源組合件罩殼的外層表面形成真空密封。絕緣管在另一端上由與高壓電源供應器的輸出端耦合的陽極密封。
    在另一個實施例中，揭露一種與離子源組合件一起使用的熱離子三極管組合件浪湧保護系統。所述系統包括與熱離子二極體以及離子源組合件串聯耦合的高壓電源。所述離子源組合件包含離子源以及具有外層表面的罩殼，其中將在一個區域中的所述外層表面穿孔以使得在陰極與陽極之間形成柵格。所述離子源組合件更包含使離子源的真空部分與熱離子三極管外殼耦合的流體連接組合件、以及位於源壓力槽的第一末端的陰極。所述陰極包括陰極燈絲電源供應器以及安置在流體連接組合件內並且與離子源組合件罩殼的外層表面實質上齊平安裝的陰極燈絲。所述高壓電源供應器封閉在壓力槽中並且驅動離子源組合件。所述熱離子三極管外殼包括安置在離子源組合件罩殼與高壓電源供應器的輸出端之間的絕緣管。所述絕緣管安裝在離子源槽的端板最接近陰極的一端上以與離子源組合件罩殼的經穿孔外層表面形成真空密封。絕緣管在另一端上由與高壓電源供應器的輸出端耦合的陽極密封。
    本揭露的實施例限制在由電弧產生的故障期間在陰離子源組合件與高壓電源供應器的接地返回路徑(ground return path)之間的過量電流。另外，與熱離子二極體組合件相比，熱離子三極管組合件在所述故障期間將提供額外的離子源組合件屏蔽。
    現在將參看附圖在下文更充分地描述本發明，附圖中繪示本發明的優選實施例。然而，本發明可以許多不同形式實施並且不應理解為限於本文所闡述的實施例。相反地，提供這些實施例以使得本揭露將為詳細和完整的，並且將向所屬領域中的技術人員充分傳達本發明的範圍。在附圖中，自始至終相同數字是指相同元件。
    幾乎所有用於向離子植入系統供能的高壓電源供應器都在輸出端使用抗浪湧系列電阻器以防止負載電弧產生的自破壞(self-destruction)。高壓電源供應器用於離子植入系統中以產生將離子植入目標基底中所必需的加速度能量。通常用於離子植入器中的高壓電源供應器的一個實例是科克羅夫特-沃爾頓電源供應器(Cockcroft-Walton power supply)。科克羅夫特-沃爾頓電源供應器是由低交流(AC)電壓或脈衝直流(DC)輸入產生高DC電壓的電路。科克羅夫特-沃爾頓電源供應器是由用於產生高壓的電容器以及二極體的電壓倍增器梯形網絡構成。與變壓器不同，這種梯形方法消除了對於重核以及所需的絕緣/罐封(potting)的主體的需要。僅使用電容器與二極體，這些電壓倍增器可使相對低的電壓逐步提升到極高值，而同時遠比變壓器輕得多並且便宜得多。科克羅夫特-沃爾頓電源供應器通常用於產生較高電壓以用於相對低電流的應用，例如離子植入系統。
    高值電阻器將有效地保護高壓電源供應器免於出現所述電流浪湧。然而，電阻器還將在正常操作期間造成高電壓降(例如在典型設計中為若干千伏)，這是因為根據方程式V=IR(其中V為電壓，I為電流，並且R為電阻)電壓與電阻成線性比例，因而電阻器為線性裝置。因此，當R增加時，橫跨電阻器的電壓降也增加。相反地，低值電阻器在正常操作期間將良好地工作，但當所施加的電壓可能增强1000倍或大於1000倍時，低值電阻器針對電壓浪湧實質上提供較少保護。這是由於低值電阻器未具有在不出現電流有害增加的情況下處理高電壓的能力。
    連接所述高壓電源與真空室內的裝置(例如是電極)通常涉及在通過真空室壁的通道內密封的絕緣高壓饋通(high voltage feed-through)。所述高壓饋通一般結合金屬組件(因為强度或導電性)與陶瓷組件(用於使高壓導體與真空室壁絕緣)。所述高壓饋通可用於多種連接，包含外部電源與真空處理室內的電裝置之間的連接。高壓饋通經設計以阻隔周圍條件與室內的真空。
    圖3繪示根據本揭露的一個示範性實施例的利用非線性熱離子二極體組合件331作為高壓電源供應器303的電流限制組件的離子源組合件310的電路圖。具有接地回路(ground return)305的高壓電源供應器303以其輸出端與熱離子二極體組合件331的陽極315耦合。而熱離子二極體組合件331的陰極317又與離子源組合件310的罩殼309耦合。陰極317與離子源組合件罩殼309的局部接地(local ground)321耦合。燈絲電源供應器311對加熱陰極317的燈絲313供能。在正常操作期間，正離子327的電流從離子源323被提取出而穿過束線325。舉例來說，離子可從利用標準提取電極配置而從離子源323提取出。電子319的匹配電流經由熱離子二極體331離開離子源組合件罩殼309。儘管電子電流319的方向是從高壓電源供應器303到離子源組合件罩殼309，但電子的實際移動是在相反方向上。
    在高壓電源供應器303與離子源組合件310之間耦合的熱離子二極體331用於藉由抑制由電弧329造成的高電流浪湧而保護高壓電源供應器303，所述高電流浪湧可導致破壞或損毀高壓電源供應器303。
    一般來說，二極體是僅以一個方向傳導電流的非線性兩端電子組件。上文關於圖3所述的實施例描述特定類型的二極體實施型態，稱作熱離子二極體(也稱作真空管二極體)，其為具有以下兩個電極的真空管：陽極板315和陰極317。
    在這方面的背景，在熱離子二極體中，通過加熱器燈絲(也稱作陰極燈絲)的電流間接地加熱陰極。一些熱離子二極體使用直接加熱，其中鎢燈絲充當加熱器與陰極。加熱使得電子的熱離子發射射到陽極與陰極之間的真空中。在正向操作中，被稱作陽極的周圍金屬電極帶正電荷以使得其靜電吸引所發射的電子。然而，當電壓極性逆轉時，電子不容易從未加熱的陽極表面釋放出來。因此，任何反向流動都可忽略。
    熱離子二極體的另一個特性在於它甚至在極高的電壓下也不會超過其飽和電流。飽和電流是在某些條件下可從陰極提取出的最大電流。一旦達到飽和電流，那麽進一步增加陽極-陰極電位差只產生相對較小的電流增加。飽和電流受到陰極的形狀、材料以及溫度的控制。
    與電阻器相比，因為熱離子二極體331不存在運載電流的任何固體材料，所以熱離子二極體331更穩固。因此，在熱離子二極體中不可能出現如熱點的局部過熱或破壞電流捏縮(current pinch)的效應。具體來說，當工作電流超過閾值水平(threshold level)時出現熱點。當出現此情形時，受影響區域被迫變成反向偏壓並且必定耗散功率，這可能造成過熱。電流捏縮是利用磁力壓縮導電燈絲。因為不存在運載電流的任何固體材料，所以不存在燈絲捏縮。
    如先前所述，熱離子二極體組合件331的目的是限制在電弧故障期間流到高壓電源供應器303的過量電流。電弧329的存在表示故障並且通常由離子源組合件罩殼309周圍的絕緣介質的電崩潰(electrical break down)造成。這種電弧故障可能由許多事件造成，所述事件包含例如是在曝露於電場的表面上的微塵沉積。這造成從離子源組合件罩殼309到高壓電源供應器303的接地回路305直接短路。然而，在所述故障期間，熱離子二極體331防止過量電流流向高壓電源供應器303。因為由於熱離子二極體331的電流限制使得電弧329不接收來自電源供應器303的顯著額外能量，所以電弧329在數微秒內熄滅。
    電流限制特徵的潛在原理繪示於圖4中，圖4說明典型熱離子二極體的陽極電流特性。在正常操作中，熱離子二極體131在蔡爾德-朗繆爾區域(Child-Langmuir region)中在陽極與陰極之間的電壓降小於100伏的情況下工作(圖4的左側)。在電弧故障期間，電流受到熱離子二極體的飽和電流的限制。這由理查森-杜什曼方程式(Richardson-Dushman equation)描述，所述方程式表示在熱離子發射中離開經加熱導體的電子的電流密度。這在圖4的右側得到說明，其中因為阻抗變得過大，所以曲線趨於平緩。大的阻抗阻止來自高壓電源供應器的高電流放電。飽和電流的實際值取决於陰極的溫度以及幾何形狀。在圖4中，以一組各具有不同陽極電壓對陽極電流的曲線說明所述效應。
    商業熱離子二極體需要高質量外殼以在其整個壽命中維持真空以及需要周密設計的陰極以保持加熱功率的功率消耗較低。然而，由於陰離子源組合件的性質以及組件，這兩種要求稍微變得寬鬆。舉例來說，真空可容易獲自離子源或束線系統。此外，產生10毫安到20毫安的飽和電流僅需要幾瓦特的功率，這可輕易地獲得，因為典型離子源組合件中使用的陰極燈絲在幾百瓦特的加熱功率下產生數安培的飽和電流。
    圖5繪示根據本發明的一個實施例的利用非線性熱離子二極體組合件531作為高壓電源供應器503的電流限制組件的離子源組合件510的電路/方塊圖。高壓電源供應器503封閉在壓力槽502中，壓力槽502的容積504通常填充有SF6氣體或一些其它合適氣體以改善絕緣。熱離子二極體組合件531的外殼以從內部安裝到壓力槽502的端板506上的絕緣管533形式實施以與罩殼509的外層形成真空密封。金屬電極515形成陽極並且還封閉壓力槽502內絕緣管533的另一端。當絕緣管533以密封方式連接到罩殼509時，絕緣管533還包含與離子源523的真空部分連接的流體連接535以提供流體排空。陰極燈絲513與流體連接535內罩殼509的外層近似齊平地安裝。燈絲電源供應器511向陰極燈絲513供能。
    絕緣管533可相對較短並且仍禁得住由故障電弧產生的典型電壓尖峰。這是因為表面崩潰發展需花費數十微秒。因為由於熱離子二極體組合件531的電流限制使得電弧不接收來自電源供應器503的顯著額外能量，所以電弧在數微秒內熄滅。因此在整個管上每英寸100千伏的電壓降可令人接受。另外，表面還可經盤旋以增大沿面路徑(creep path)的長度以提供甚至更大的保護作用。
    當熱離子二極體組合件531與高壓電源供應器串聯使用時，熱離子二極體組合件531在形成電弧期間限制放電電流，此加速了形成電弧之後的恢復。離子源室已在真空下。因此，向電源供應器添加燈絲513以及具有電極(例如陽極515)的隔離口將完成熱離子二極體組合件531。
    假定真空室具有合適配置，可在使用間接加熱陰極(indirectly heated cathode)的離子源中從陰極加熱燈絲的背面提取出電子。所需要的只是高壓饋通。因為金屬陽極515與管533的絕緣體真空緊密連接並且與高壓電源供應器503的輸出端耦合，所以其充當高壓饋通。
    或者，鎢燈絲或塗釷(thoriated)的鎢燈絲可充當燈絲與陰極。銥是另一種可能的陰極燈絲材料。一般來說，燈絲可包括折射導電材料。此外，有可能以冷陰極或光陰極形式實施陰極。術語“冷陰極(cold cathode)”是指陰極未經獨立加熱，但仍可在高溫下工作。冷陰極裝置通常使用具有一些用於限制電流的機構的複雜高壓電源供應器。
    圖6繪示根據本發明的一個實施例的利用非線性熱離子三極管631作為高壓電源供應器603的電流限制組件的離子源組合件610的電路/方塊圖。在這個實施例中，圖5的熱離子二極體結構經熱離子三極管結構631替換。高壓電源供應器603封閉在源壓力槽602中。壓力槽602的容積604通常填充有SF6氣體以改善絕緣。熱離子三極管631的外殼以從內部安裝到壓力槽602的端板506上的絕緣管633形式實施以與離子源組合件罩殼609的外層形成真空密封。金屬電極615形成陽極並且還封閉壓力槽602內絕緣管633的另一端。當絕緣管633以密封方式連接到罩殼609時，絕緣管633還包含與離子源623的真空部分連接的流體連接635以提供流體排空。陰極燈絲613與流體連接635內的罩殼609的外層近似齊平地安裝。燈絲電源供應器611向陰極燈絲613供能。
    柵格偏壓電源供應器639在燈絲613與柵格637之間提供偏壓。熱離子三極管結構631是藉由在外層穿孔以在陰極燈絲613與陽極615之間形成柵格637而形成。柵格偏壓電源供應器639也被添加來相對於穿孔外層637而對陰極燈絲613施加偏壓以調節到陽極615的電流。還可添加用於陰極燈絲613的簡單聚焦元件，例如文納爾圓筒(Wehnelt cylinder)。
    正如熱離子二極體實施型態一樣，當熱離子三極管631與高壓電源供應器603串聯使用時，熱離子三極管631在形成電弧期間限制放電電流，此加速了形成電弧之後的恢復。離子源室已在真空下。因此，所需要的只是向電源供應器添加燈絲613以及具有電極(例如陽極615)的隔離口以完成熱離子二極體組合件631。假定真空室具有合適配置，可在使用間接加熱陰極的離子源中從陰極加熱燈絲的背面提取出電子。所需要的只是高壓饋通。因為金屬陽極615與管633的絕緣體真空緊密連接並且與高壓電源供應器603的輸出端耦合，所以其充當高壓饋通。
    熱離子三極管組合件631相比於圖5中的熱離子二極體組合件531提供對離子源組合件610更好的屏蔽，這是因為陰極燈絲613永遠不會直接曝露於任何高壓場。熱離子三極管組合件631還可用於藉由調節偏壓而非陰極燈絲溫度來快速控制工作電流。
    圖5到圖6中所繪示的裝置是按照離子源組合件的需求以及可用資源定制。舉例來說，離子源組合件需要僅用粗略限位控制(coarse limit control)的相對低電流。此外，存在已位於離子源組合件510上的真空泵(離子源523內)以及電源供應器511。一旦實施，熱離子二極體組合件以及熱離子三極管組合件即可展現其它有用特性。舉例來說，熱離子二極體531與三極管631組合件可用作簡單開關。陰極513、613在冷的時候不導電。當在稱作减速模式(deceleration mode)的工作模式中以低於高壓電源供應器503、603的基值(ground)驅動離子源組合件510、610時，上述情形為適用的。另外，相比於利用導線的高壓繼電器，熱離子三極管組合件631提供針對電磁干擾(electromagnetic interference，EMI)的優良屏蔽。
    儘管已參考某些實施例揭露本發明，但在不脫離如隨附申請專利範圍中所界定的本發明的領域和範圍的情況下，有可能對所述實施例作出眾多修改、更改以及變化。因此，希望本發明不受限於所述實施例，而是本發明具有由下列申請專利範圍的語言以及其等效物所界定的完整範圍。
    10、203、303、503、603‧‧‧高壓電源供應器
    12‧‧‧陰離子源室
    14‧‧‧電極
    16‧‧‧射束
    18‧‧‧質量分析器磁體
    20‧‧‧分辨狹縫
    22、24、26‧‧‧射束成形元件
    28‧‧‧支撐物
    207‧‧‧電阻器
    209‧‧‧離子源組合件
    211、329‧‧‧電弧
    305‧‧‧接地回路
    309‧‧‧離子源組合件罩殼
    310、510、610‧‧‧離子源組合件
    311、511、611‧‧‧燈絲電源供應器
    313‧‧‧燈絲
    315、515、615‧‧‧陽極
    317‧‧‧陰極
    319‧‧‧電子
    321‧‧‧局部接地
    323、523、623‧‧‧離子源
    325‧‧‧束線
    327‧‧‧正離子
    331、531‧‧‧熱離子二極體組合件
    502、602‧‧‧壓力槽
    504、604‧‧‧容積
    506‧‧‧端板
    509、609‧‧‧罩殼
    513、613‧‧‧陰極燈絲
    533、633‧‧‧絕緣管
    535、635‧‧‧流體連接
    606‧‧‧
    631‧‧‧熱離子三極管組合件
    637‧‧‧柵格
    639‧‧‧柵格偏壓電源供應器
    圖1繪示代表性離子植入系統的方塊圖。
    圖2繪示利用線性電阻器作為高壓電源供應器的電流限制組件的離子源組合件的先前技術電路圖。
    圖3繪示根據本發明的一個實施例的利用非線性熱離子二極體作為高壓電源供應器的電流限制組件的離子源組合件的電路圖。
    圖4說明典型熱離子二極體的陽極電流特性。
    圖5繪示根據本發明的一個實施例的利用非線性熱離子二極體作為高壓電源供應器的電流限制組件的離子源組合件的電路/方塊圖。
    圖6繪示根據本發明的一個實施例的利用非線性熱離子三極管作為高壓電源供應器的電流限制組件的離子源組合件的電路/方塊圖。
    303‧‧‧高壓電源供應器
    305‧‧‧接地回路
    309‧‧‧離子源組合件罩殼
    310‧‧‧離子源組合件
    311‧‧‧燈絲電源供應器
    313‧‧‧燈絲
    315‧‧‧陽極
    317‧‧‧陰極
    319‧‧‧電子
    321‧‧‧局部接地
    323‧‧‧離子源
    325‧‧‧束線
    327‧‧‧正離子
    329‧‧‧電弧
    331‧‧‧熱離子二極體組合件
    权利要求:
    Claims (19)
    [1] 一種與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，所述浪湧保護系統包括：離子源組合件；高壓電源供應器，用於驅動所述離子源組合件；以及熱離子二極體組合件，串聯耦合在所述高壓電源供應器的輸出端與所述離子源組合件之間。
    [2] 一種與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，所述浪湧保護系統包括：(i)離子源組合件，包括：離子源；具有外層表面的罩殼；流體連接組合件，使所述離子源的真空部分與所述罩殼的所述外層表面耦合；以及陰極，包括陰極燈絲電源供應器以及陰極燈絲，所述陰極燈絲安置在所述流體連接組合件內並且與所述離子源組合件罩殼的所述外層表面實質上齊平安裝；(ii)高壓電源供應器，封閉在壓力槽中以用於驅動所述離子源組合件；以及(iii)熱離子二極體組合件，包括在所述高壓電源供應器的輸出端與所述離子源組合件的所述罩殼之間串聯耦合的絕緣管。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述絕緣管安裝在所述壓力槽的端板最接近所述陰極的一端上以與所述離子源組合件的所述罩殼的所述外層表面形成真空密封並且在另一端上由與所述高壓電源供應器的輸出端耦合的陽極密封。
    [4] 如申請專利範圍第3項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述陰極燈絲包括鎢。
    [5] 如申請專利範圍第3項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述陰極燈絲包括塗釷的鎢。
    [6] 如申請專利範圍第3項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述陰極是間接加熱陰極。
    [7] 如申請專利範圍第3項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述陰極燈絲包括銥。
    [8] 如申請專利範圍第3項所述之浪湧保護系統，其中所述陰極是冷陰極。
    [9] 如申請專利範圍第3項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述陰極是光陰極。
    [10] 一種與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，所述浪湧保護系統包括：(i)離子源組合件，包括：離子源；具有外層表面的離子源組合件罩殼，其中將在一個區域中的所述外層表面穿孔以使得在陰極與陽極之間形成柵格；流體連接組合件，使所述離子源的真空部分與所述離子源組合件罩殼的所述外層表面耦合；陰極，包括陰極燈絲電源供應器以及陰極燈絲，所述陰極燈絲安置在所述流體連接組合件內並且與所述離子源組合件罩殼的所述外層表面實質上齊平安裝；以及偏壓電源供應器，其相對於所述離子源組合件罩殼的所述外層表面對所述陰極燈絲施加偏壓；(ii)高壓電源供應器，封閉在壓力槽中以用於驅動所述離子源組合件；以及(iii)熱離子三極管組合件，包括在所述高壓電源供應器的輸出端與所述離子源組合件罩殼之間串聯耦合的絕緣管。
    [11] 如申請專利範圍第10項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述絕緣管安裝在所述壓力槽的端板最接近所述陰極的一端上以與所述離子源組合件罩殼的所述外層表面形成真空密封並且在另一端上由與所述高壓電源供應器的輸出端耦合的陽極密封。
    [12] 如申請專利範圍第11項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，更包括用於所述陰極燈絲的聚焦元件。
    [13] 如申請專利範圍第12項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中用於所述陰極燈絲的所述聚焦元件為文納爾圓筒(Wehnelt cylinder)。
    [14] 如申請專利範圍第11項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述陰極是間接加熱陰極。
    [15] 如申請專利範圍第11項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述陰極燈絲包括鎢。
    [16] 如申請專利範圍第11項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述陰極燈絲包括塗釷的鎢。
    [17] 如申請專利範圍第11項所述之浪湧保護系統，其中所述陰極燈絲包括銥。
    [18] 如申請專利範圍第11項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述陰極是冷陰極。
    [19] 如申請專利範圍第11項所述之與離子源組合件一起使用的浪湧保護系統，其中所述陰極是光陰極。
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