(57)【要約】【課題】イオンビームの電流値を測定する場合において、簡易に測定位置を調整できるビーム電流測定装置を提供する。【解決手段】ビーム電流測定装置１０は、中空状に形成されて、開口部からイオンビームを進入させて入射させる内側電極管１２と、内側電極管１２と絶縁部材１４を介して接続されて、内側電極管１２の周囲に配置される外側電極管１３と、一端が内側電極管１２の開口端に接続される電極であって、長手方向の長さを調整可能な内側延長管１５と、内側電極管１２に接続されて、イオンビームの入射によって発生する信号を出力する信号出力部１７と、内側電極管１２に対して外側電極管１３側が負の電位となるように電圧を印加するバイアス印加部１９と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状に形成されて、開口部からイオンビームを進入させて入射させる内側電極管と、
前記内側電極管と絶縁部材を介して接続されて、前記内側電極管の周囲に配置される外側電極管と、
一端が前記内側電極管の開口端に接続される電極であって、長手方向の長さを調整可能な内側延長管と、
前記内側電極管に接続されて、前記イオンビームの入射によって発生する信号を出力する信号出力部と、
前記内側電極管に対して前記外側電極管側が負の電位となるように電圧を印加するバイアス印加部と、を備えるビーム電流測定装置。
【請求項２】
一端が前記外側電極管の開口端に接続される電極であって、長手方向の長さを調整可能な外側延長管をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のビーム電流測定装置。
【請求項３】
前記外側延長管の開口部の大きさは、前記内側延長管の開口部の大きさと同じ、または、その大きさよりも小さくなるように形成されることを特徴とする請求項２に記載のビーム電流測定装置。
【請求項４】
前記外側延長管の開口部に配置されて、前記内側延長管の内部に進入する前記イオンビームの一部を遮蔽する導電性のスリット部をさらに備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のビーム電流測定装置。
【請求項５】
前記外側延長管の開口面側に設けられて、前記内側延長管の内部に進入する前記イオンビームの進入面の大きさを調整する開口調整部を備えることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のビーム電流測定装置。
【請求項６】
前記開口調整部は、前記内側電極管が配置される真空部と電気的に接続されることを特徴とする請求項５に記載のビーム電流測定装置。
【請求項７】
前記内側延長管及び前記外側延長管のそれぞれを、前記イオンビームの軸方向に沿って駆動する延長管調整モータと、
前記延長管調整モータを用いて、設定された前記イオンビームの測定位置に応じて前記内側延長管及び前記外側延長管のそれぞれの長さを調整する測定位置調整装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一項に記載のビーム電流測定装置。
【請求項８】
前記内側電極管が配置される真空部の外部から挿入されて、前記内側電極管を前記イオンビームの軸方向に沿って移動させる位置調整部を備えることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか一項に記載のビーム電流測定装置。
【請求項９】
前記内側電極管及び前記外側電極管とで構成される２重金属管を、任意の位置で支持する支持台を備えることを特徴とする請求項２から請求項８のいずれか一項に記載のビーム電流測定装置。
【請求項１０】
前記支持台に支持された前記２重金属管を、前記イオンビームの軸方向に沿って駆動可能な支持台モータと、
前記支持台モータを用いて、設定された前記イオンビームの測定位置に応じて前記２重金属管の配置位置を調整する測定位置調整装置と、を備えることを特徴とする請求項９に記載のビーム電流測定装置。
【請求項１１】
前記内側電極管及び前記外側電極管とで構成される２重金属管には、同軸導波管、または、同軸導波のリデューサが用いられることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のビーム電流測定装置。
【請求項１２】
前記内側延長管の開口面側に電磁シールドを設けることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のビーム電流測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電子や陽イオン等を加速させた荷電粒子線（イオンビーム）の電流値を計測するビーム電流測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、イオン源で発生させたイオンや電子銃等で発生させた電子が加速されたイオンビームの電流値測定には、ファラデーカップが広く利用されている。
【０００３】
一般的なファラデーカップは、検出用の電極と、ビームの衝突時に放出される２次電子を抑制するためのバイアス電極と、で構成されている。ファラデーカップは、イオンビームが進行する真空ダクト等の内部に配置されて、イオンビーム中の電子やイオンを検出用の電極で検出する。
【０００４】
そして、検出された信号は、同軸ケーブルを介して真空ダクトの外部に配置された計測器（例えば、オシロスコープ）に伝送されて計測される。この計測情報に基づいてイオンビームの粒子個数、電流値が測定される。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７１３８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、イオン源や加速器の立ち上げ作業の際、イオンビームを案内する真空ダクト内でのビーム出力を最適に調整する必要がある。この場合、真空ダクト内の各ポイントでビームの電流測定を行って、ビームの出力分布を把握した上で調整作業が実施される。特に、ビームの軸方向に沿った各位置での電流測定が、真空ダクト内のビームの出力分布を把握する上で重要な測定となる。
【０００７】
従来では、ビームの測定位置を変更する方法として、ファラデーカップの背後に駆動機構を設けて、ファラデーカップをビームの軸方向に沿って移動させて測定位置を調整する方法が用いられていた。しかし、駆動機構を用いて測定位置を変更する方法では、測定装置が複雑・大型化して、製作コストが増大するという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、イオンビームの電流値を測定する場合において、簡易に測定位置を調整できるビーム電流測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態に係るビーム電流測定装置は、中空状に形成されて、開口部からイオンビームを進入させて入射させる内側電極管と、前記内側電極管と絶縁部材を介して接続されて、前記内側電極管の周囲に配置される外側電極管と、一端が前記内側電極管の開口端に接続される電極であって、長手方向の長さを調整可能な内側延長管と、前記内側電極管に接続されて、前記イオンビームの入射によって発生する信号を出力する信号出力部と、前記内側電極管に対して前記外側電極管側が負の電位となるように電圧を印加するバイアス印加部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態により、イオンビームの電流値を測定する場合において、簡易に測定位置を調整できるビーム電流測定装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係るビーム電流測定装置の構成を示す縦断面図。
【図２】（Ａ）２重電極管に対して短尺の内側延長管及び外側延長管が接続された状態を示す図、（Ｂ）測定位置を変更するために、内側延長管及び外側延長管を取り外した状態を示す図、（Ｃ）内側延長管及び外側延長管に長尺のものに変更して２重電極管に接続した状態を示す図。
【図３】第１実施形態に係るビーム電流測定装置の変形例を示す構成図。
【図４】第１実施形態に係るビーム電流測定装置の変形例を示す構成図。
【図５】第１実施形態に係るビーム電流測定装置の変形例を示す構成図。
【図６】第１実施形態に係るビーム電流測定装置の変形例を示す構成図。
【図７】第２実施形態に係るビーム電流測定装置の構成を示す構成図。
【図８】第２実施形態に係るビーム電流測定装置の変形例を示す構成図。
【図９】第２実施形態に係るビーム電流測定装置の変形例を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示す第１実施形態に係るビーム電流測定装置１０は、内側電極管１２とその周囲に配置された外側電極管１３とから構成される２重金属管１１と、内側電極管１２の開口端に接続されて長手方向の長さを調整可能な内側延長管１５と、イオンビームの入射によって発生する信号を出力する信号出力部１７と、内側電極管１２に対して外側電極管１３側が負の電位となるように電圧を印加するバイアス印加部１９と、を備えている。
【００１３】
そして、外側電極管１３の開口端には、長手方向の長さを調整可能な外側延長管１６が接続される。なお、図１では図示を省略しているが、ビーム電流測定装置１０は、イオンビームが進行する、真空状態に保持された真空容器や真空ダクト等の真空部に配置される。
【００１４】
このように構成されたビーム電流測定装置１０は、イオンビームを入射させる内側電極管１２に、長手方向の長さを調整可能な内側延長管１５を接続することで、簡易にイオンビームの測定位置を調整できる。ここで、イオンビームの測定位置とは、内側電極管１２と内側延長管１５とで形成された電極領域内へのビームの進入位置（図１中の点線位置）を意味する。なお、以下では、イオンビームの進行方向をｘ方向とし、イオンビームの進行方向と垂直な方向をｚ方向としている。
【００１５】
具体的な構成について説明する。
２重金属管１１は、内側電極管１２と外側電極管１３とから構成された２重の金属管である。内側電極管１２は、中空状に形成されており、一端が開放されており、他端は閉止されている。内側電極管１２内に進入したイオンビームは、表面に入射される。内側電極管１２の形状は、中空状の空間を有するものであれば良く、例えば円筒型や筐体型の電極が用いられる。
【００１６】
外側電極管１３は、円筒型や筐体型の管であり、内側電極管１２とは一定の空間を隔てて、内側電極管１２の周囲に配置される。外側電極管１３と内側電極管１２とは、絶縁部材１４により接続されて固定される。
【００１７】
内側電極管１２及び外側電極管１３の材質としては、銅、ステンレス、鉄、アルミ、真鍮等の金属、または、それらの合金を用いる。あるいは、これらの金属に対して銅や銀等の鍍金（メッキ）を施した物を用いても良い。なお、鍍金を施す場合には、内側電極管１２及び外側電極管１３の材質は、金属に限定される必要は無い。
【００１８】
外側電極管１３と内側電極管１２とを絶縁する絶縁部材１４は、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、発泡ポリエチレン等の絶縁材料を用いる。
【００１９】
２重金属管１１には、例えば５０Ωや７５Ωにインピーダンス整合された、同軸導波管、または、同軸導波のリデューサを用いても良い。なお、導波管の規格としては、２０Ｄ、３９Ｄ、７７Ｄ、１２０Ｄ、１５２Ｄ、２０３Ｄ、または、これら対応するリデューサを適用できる。同軸導波管や同軸導波のリデューサを用いることで、測定系全体のインピーダンスが高精度に管理される。
【００２０】
これにより、信号出力部１７から出力される信号について、インピーダンスの誤差が低減して測定精度が向上する。加えて、２重金属管１１に規格化された量産品を利用することで、測定装置全体のコストを削減できる。
【００２１】
内側延長管１５は、内側電極管１２の開口部の大きさに合わせた筒状の電極管であり、一端が内側電極管１２の開口端に接続されており、他端は開放される。この開放部分が、イオンビームの進入面となる。内側延長管１５は、接続された内側電極管１２とともに１つの電極を形成する。
【００２２】
そして、この内側延長管１５は、長手方向の長さを調整可能に構成される。長さを調整可能とすることで、イオンビームの進入位置、すなわち測定位置が調整可能となる。
【００２３】
具体的には、内側延長管１５は、イオンビームの測定位置に応じて長さの異なるものが複数用意される。そして、測定位置に応じて内側延長管１５が変更されて、内側電極管１２に接続される。
【００２４】
内側延長管１５と内側電極管１２との接続には、ねじ込み接続、ボルト締結等を用いる。また、シート状の金属を丸めて管状にして内側延長管１５を形成し、このシートを内側電極管１２の内部に挿入して、材質自体の復元力を用いて内側電極管１２に押し当てることで接続する構成としても良い。
【００２５】
一方、外側延長管１６は、外側電極管１３の開口部の大きさに合わせた筒状の電極管であり、一端が外側電極管１３の開口端に接続されており、他端は開放される。外側延長管１６は、接続された外側電極管１３とともに１つの電極を形成する。
【００２６】
そして、外側延長管１６は、内側延長管１５と同様に長手方向の長さを調整可能に構成される。外側延長管１６の長さは、ビームの入射によって発生する２次電子の放出を防止する観点から、内側延長管１５よりも長めに設定される。
【００２７】
具体的には、外側延長管１６は、ビームの測定位置に応じて、すなわち内側延長管１５の長さに応じて長さの異なるものが複数用意される。そして、測定位置に応じて外側延長管１６が変更されて、外側電極管１３に接続される。外側延長管１６と外側電極管１３とは、内側延長管１５と内側電極管１２との接続と同様の方法を用いて接続される。
【００２８】
内側延長管１５及び外側延長管１６の材質は、銅、ステンレス、鉄、アルミ、真鍮等の金属やこれらの合金等、内側電極管１２及び外側電極管１３で用いた材質と同一のものを用いる。あるいは、銅や銀等の鍍金を施した物を用いても良く、鍍金を施す場合には、内側延長管１５及び外側延長管１６の材質は、金属に限定される必要は無い。
【００２９】
なお、内側電極管１２と内側延長管１５との電気伝導性を確保するために、これら２つの間を、金属片を用いてテープ止めする、または、導電性テープで固定しても良い。外側延長管１６と外側電極管１３との間も同様に金属片等を用いて補強、固定しても良い。
【００３０】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、イオンビームの測定位置を変更する場合の構成を示した説明図である。図２（Ａ）は、２重金属管１１に対して短尺の内側延長管１５１及び外側延長管１６１が接続された状態を示す図である。
【００３１】
そして、図２（Ｂ）は、測定位置を変更するために、内側延長管１５１及び外側延長管１６１を取り外した状態を示す図である。内側延長管１５１及び外側延長管１６１のそれぞれは、内側電極管１２及び外側電極管１３から取り外される。
【００３２】
図２（Ｃ）は、２つの延長管を内側延長管１５２、外側延長管１６２に変更して、２重金属管１１に接続した状態を示す図である。長尺の内側延長管１５２及び外側延長管１６２が、内側電極管１２及び外側電極管１３のそれぞれに接続される。これにより、図２（Ａ）での測定位置とは異なる位置での測定が可能となる。
【００３３】
このように、長さの異なる延長管を２重金属管１１に接続することで、ビームの軸方向に沿って異なる測定位置に簡易に調整することができる。
【００３４】
図１に戻って説明を続ける。
バイアス印加部１９は、内側電極管１２へのビームの入射によって発生する２次電子の外部放出を防止するために、外側電極管１３側が内側電極管１２に対して負の電位になるように電圧を印加するものである。
【００３５】
バイアス印加部１９は、バイアス電圧接続部２０と、電線２１と、電源供給部（図示省略）と、を備えている。
【００３６】
バイアス電圧接続部２０は、電圧印加用のコネクタであり、外側延長管１６に接続される。バイアス電圧接続部２０としては、Ｎコネクタ、Ｍコネクタ、ＢＮＣコネクタ、ＳＨＶコネクタ、ＭＨＶコネクタ、ＴＮＣコネクタ、ＳＭＡコネクタ、ＳＭＢコネクタ、ＳＭＣコネクタ、ＬＥＭＯコネクタ、Ｆコネクタ等のコネクタを用いることができる。また、バイアス電圧接続部２０として、圧着端子等の接続用のピン・ボルトを設けても良い。
【００３７】
外側電極管１３側が内側電極管１２に対して負の電位となるように、バイアス電圧接続部２０に接続された電線２１を用いて電圧を印加する。
【００３８】
なお、外側電極管１３側に負の電圧を印加する他の方法として、外側延長管１６をアース接続し、外側延長管１６と絶縁体を介して接続された金属体を設ける。そして、金属体にバイアス電圧接続部２０を接続してバイアス電極として、このバイアス電極に電圧を印加する方法を用いても良い。
【００３９】
信号出力部１７は、内側電極管１２の外面に接続されて、イオンビームの入射によって発生する検出信号を出力する端子である。信号出力部１７としては、前述したバイアス電圧接続部２０と同様のコネクタを用いることができる。信号出力部１７には、端子の規格に合わせた出力ケーブル１８が接続される。
【００４０】
イオンビームが、内側延長管１５及び内側電極管１２で形成された電極領域の内部に到達すると、イオンビームにより生じた検出信号が信号出力部１７から出力される。そして、出力ケーブル１８を介してオシロスコープ等の計測器に伝送されて、イオンビームの電流値が測定される。
【００４１】
図３は、第１実施形態に係るビーム電流測定装置１０の変形例を示す構成図である。
この変形例では、外側延長管１６の開口部の大きさ（開口面積）が、内側延長管１５の開口部の大きさと同じ、または、その大きさよりも小さくなるように形成される。外側延長管１６は、筒型の管底がくり抜かれたような形状となり、その開口部の形状は、円形、矩形等を用いることができる。
【００４２】
イオンビームは、外側延長管１６の開口部を通過して、内側延長管１５の開口部から内部に進入する。外側延長管１６の開口部の大きさが、内側延長管１５の開口部よりも大きいと、外側延長管１６と内側延長管１５の間に存在する絶縁部材１４にイオンビームが到達する場合がある。この場合、絶縁部材１４に到達したイオンビームによってチャージアップが発生して測定に影響を与えるおそれがある。
【００４３】
この変形例のように、外側延長管１６の開口部の大きさを、内側延長管１５の開口部の大きさに合わせることで、イオンビームが内側延長管１５の内部にのみ到達する。これにより、絶縁部材１４によるチャージアップを防止することができ、ビーム電流測定の安定性を向上させることができる。
【００４４】
続いて、図４は、第１実施形態に係るビーム電流測定装置１０の変形例を示す構成図である。
【００４５】
この変形例では、外側延長管１６の開口部に、イオンビームの一部を遮蔽する導電性の導電スリット部２２が配置される。導電スリット部２２は、イオンビームを通過可能とするビーム通過領域２３が設けられており、ビーム通過領域２３を通過してイオンビームは、内側延長管１５の内部に到達する。
【００４６】
導電スリット部２２の材質には、ステンレス、鉄、アルミ、真鍮等の金属やこれらの合金を用いる。また、これらの金属や非導体の硬質材料に対して銅や銀等の導電性の鍍金を施したものを用いても良い。
【００４７】
導電スリット部２２は、外側延長管１６の開口部に接続された導電部材を用いてイオンビームの一部を遮蔽できれば良く、外側延長管１６の開口部に、線状の金属線を複数張る構成としても良いし、線状の金属線を格子状にしたメッシュ形状やパンチングメタル（金属板に複数の穴が設けられる）等を用いて構成しても良い。なお、イオンビームの電流測定は、導電スリット部２２の開口率（外側延長管１６の開口部の面積に対するビーム通過領域２３の面積比率）に基づいて計算される。
【００４８】
このように、導電スリット部２２を外側延長管１６の開口部に配置することで、負のバイアス電圧が内側電極管１２の外側に効果的に印加されるため、ビーム衝突によって生ずる２次電子が測定装置の外部に流出することを防止できる。このため、より正確なビーム電流値の測定が可能となる。
【００４９】
図５は、第１実施形態に係るビーム電流測定装置１０の変形例を示す構成図である。なお、以下では、真空状態に保持された真空ダクト２６にビーム電流測定装置１０を配置した状態を図示して説明する。
【００５０】
この変形例では、内側延長管１５の開口面側に、電磁波を遮蔽するための電磁シールド２４を配置している。電磁シールド２４は、絶縁部材を介して外側延長管１６に支持されており、真空ダクト２６に電気的に接続される。
【００５１】
電磁シールド２４は、内側延長管１５の開口部に対向する部分に、線状の金属線を複数張る構成やパンチングメタル等を用いることで、イオンビームを通過可能とするビーム通過領域２３が設けられる。ビーム通過領域２３を通過したイオンビームは、内側延長管１５の内部に到達する。
【００５２】
このように、電磁シールド２４を設けることで、イオンビームの上流に配置された高周波方式のイオン源や加速器によって生じる高周波ノイズを、アースに接続されている真空ダクト２６側に逃すことができる。高周波ノイズを低減することで、出力される検出信号のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００５３】
さらに、図６は、第１実施形態に係るビーム電流測定装置１０の変形例を示す構成図である。
【００５４】
この変形例では、外側延長管１６の開口部側に、内側延長管１５の内部に進入するイオンビームの進入面の大きさ（進入面積）を調整可能な開口調整部２５が配置される。
【００５５】
開口調整部２５では、ビームを通過させる開口部が設けられた金属体が、異なる開口面積ごとに複数用意される。そして、測定に必要となる開口面積に応じて金属体が変更されて、外側延長管１６に直接もしくは絶縁部材を介して接続される。開口調整部２５の形状としては、矩形、円形等を用いることができる。
【００５６】
開口調整部２５の材質には、ステンレス、鉄、アルミ、真鍮等の金属やこれらの合金を用いる。また、これらの金属や非導体の硬質材料に対して銅や銀等の導電性の鍍金を施したものを用いても良い。
【００５７】
また、複数枚の構造体から１つの開口調整部２５を構成して、任意形状の開口部を形成しても良い。開口調整部２５は、真空ダクト２６の外部から回転導入器や直線導入器を介して駆動可能として、開口部の開口領域を可変にする構成としても良い。
【００５８】
なお、開口調整部２５は、真空ダクト２６と電気的に接続して、外側延長管１６とは独立して真空ダクト２６に固定することもできる。フローティングとなった開口調整部２５に信号線を接続することで、開口調整部２５に入射するイオンビームの電流値を計測することも可能となり、イオンビームの遮蔽する機能を備えるとともにビームの電流値の測定機能を備えることができる。
【００５９】
このように、開口調整部２５を設けることで、任意範囲のみのイオンビームが内側延長管１５内へ通過可能となるため、ある測定位置でのビームの空間的な広がりを計測することができる。これにより、ビームの軸方向（ｘ方向）に沿って異なる位置で測定できるとともに、各位置でのビームの空間的な広がりを計測できるため、イオン源や加速器から出力されて輸送されるビームの調整を効率的に行うことができる。
【００６０】
以上、第１実施形態のビーム電流測定装置１０は、イオンビームを入射させる内側電極管１２に、長手方向の長さを調整可能な内側延長管１５を接続することで、ビームの軸方向に対する測定位置を簡易に変更することができる。このため、複雑な駆動装置を用いて検出用の電極を移動させる事無く、ビームの軸方向に沿った電流値の測定を行うことができる。
【００６１】
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係るビーム電流測定装置１０の構成を示す構成図である。なお、図７において第１実施形態（図１）と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００６２】
第２実施形態に係るビーム電流測定装置１０では、内側延長管１５及び外側延長管１６のそれぞれを、イオンビームの軸方向に沿って駆動する延長管調整モータ２７（２７１、２７２）が配置される。
【００６３】
延長管を駆動する構成としては、例えば、内側延長管１５が内側電極管１２に内装可能にして、延長管調整モータ２７１により内側延長管１５を内側電極管１２から出し入れ可能な構成にすることで、内側延長管１５をビームの軸方向に沿って移動させる。
【００６４】
同様に、外側延長管１６が外側電極管１３に内装可能にして、延長管調整モータ２７２により外側延長管１６を外側電極管１３から出し入れ可能な構成とすることで、外側延長管１６をビームの軸方向に沿って移動させる。
【００６５】
測定位置調整装置２８は、延長管調整モータ２７を駆動させて、ユーザにより設定されたイオンビームの測定位置に応じて内側延長管１５及び外側延長管１６のそれぞれの長さを調整する。測定位置調整装置２８は、２重金属管１１が配置された真空ダクト２６の外部に配置されており、各延長管調整モータ２７と電気信号、光信号等で通信を行って測定位置を制御する。
【００６６】
支持台２９は、真空ダクト２６の内部に配置されて、２重金属管１１を任意の位置に保持する台である。支持台２９により、測定装置の自重により２重金属管１１が意図した高さからずれることを防止できる。
【００６７】
支持台２９は、イオンビームが流入する面には導電性素材を用い、真空ダクト２６と電気的に接続する。なお、支持台２９は、２重金属管１１及び外側延長管１６のそれぞれとは、絶縁部材を介して接続しても良いし、電気的に接続しても良い。また、支持台２９は、コンダクタンスを向上させるために、複数個の開口部を形成しても良いし、メッシュ素材やパンチングメタルを用いて形成しても良い。
【００６８】
また、支持台２９には、２重金属管１１をビームの進行方向に対して垂直の方向（図中ｚ方向）に駆動する駆動機構を備えても良い。これにより、２重金属管１１をビームの中心軸への配置、または、ビームの中心軸からの退避を行うことができる。
【００６９】
以上のように、真空ダクト２６外に配置された測定位置調整装置２８から延長管調整モータ２７を制御して、内側延長管１５及び外側延長管１６の長さを変更することにより、真空状態を保持した状態でビーム電流の測定位置を任意に変更することができる。このため、ビームの出力分布測定を効率的に実施でき、イオン源やビームを輸送する輸送系の調整時間を短縮できる。
【００７０】
図８は、第２実施形態に係るビーム電流測定装置１０の変形例を示す構成図である。
この変形例では、真空ダクト２６の外部から挿入されて、内側電極管１２をイオンビームの軸方向に沿って移動させる位置調整部３０を備える。２重金属管１１と支持台２９とは、２重金属管１１がビームの軸方向にスライドできるように接続されている。
【００７１】
位置調整部３０としては、真空封止可能な回転導入器や直線導入器を用いても良いし、真空ダクト２６とウィルソンシール等で真空封止した棒状の治具等を用いても良い。
【００７２】
このように、位置調整部３０を用いることで、真空状態を保持しつつ、内側延長管１５及び外側延長管１６によって延長可能な領域を越えた範囲に計測領域を広げることができる。より広範囲のビーム測定ができることで、イオン源やビームを輸送する輸送系の調整を効率的に実施できる。
【００７３】
図９は、第２実施形態に係るビーム電流測定装置１０の変形例を示す構成図である。
この変形例では、支持台２９に支持された２重金属管１１を、イオンビームの軸方向に沿って駆動可能な支持台モータ３１を備えている。図８に示す実施形態と同様に、２重金属管１１と支持台２９とは、２重金属管１１がビームの軸方向にスライドできるように接続されている。
【００７４】
測定位置調整装置２８は、支持台モータ３１を駆動させて、イオンビームの測定位置に応じて２重金属管１１の配置位置を調整する。測定位置調整装置２８は、２重金属管１１が配置された真空ダクト２６の外部に配置されており、支持台モータ３１と電気信号、光信号等で通信を行って測定位置を制御する。
【００７５】
このように構成することで、真空状態を保持した状態でビーム電流の測定位置を任意に変更することができるため、ビームの分布測定をより広範囲に効率的に実施することができる。このため、イオン源やビームを輸送する輸送系の調整時間を短縮できる。
【００７６】
以上述べた各実施形態のビーム電流測定装置によれば、イオンビームを入射させる内側電極管に、長手方向の長さを調整可能な内側延長管を接続することにより、簡易に測定位置を調整することができる。
【００７７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 
【符号の説明】
【００７８】
１０…ビーム電流測定装置、１１…２重金属管、１２…内側電極管、１３…外側電極管、１４…絶縁部材、１５…内側延長管、１６…外側延長管、１７…信号出力部、１８…出力ケーブル、１９…バイアス印加部、２０…バイアス電圧接続部、２１…電線、２２…導電スリット部、２３…ビーム通過領域、２４…電磁シールド、２５…開口調整部、２６…真空ダクト、２７…延長管調整モータ、２８…測定位置調整装置、２９…支持台、３０…位置調整部、３１…支持台モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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