Электростатический энергоанализатор заряженных частиц Советский патент 1986 года по МПК H01J49/46 

Изобретение относится к технике измерений параметров пучков заряженных частиц и может быть использовано при разработке устройств для исследования поверхностных свойств твердых тел методами вторичной эмиссии заряженных частиц в условиях сверхвысокого вакуума.

Цель изобретения - увеличение чувствительности эиергоанализатора.

Цель достигается путем снижения влияния паразитных токов с электродов на результат измерения.

На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого энерго- анализатора.

Энергоанализатор содержит внутрен- .ний цилиндрический электрод 1 с входной и выходной апертурными щелями, наружный сетчатый электрод 2 цилинд- рической формы, диафрагму 3, детектор 4 анализируемых заряженных частиц, источник 5 питания, подключенный к сетчатому цилиндрическому электроду и заземленный экран 6, под- ключенный к общей шине. Источником анализируемых частиц может быть поверхность исследуемого объекта 7, установленного на оси энергоанализа- тора. Энергия частиц, движущихся по траекториям 8, определяется величиной напряжения, приложенного к сетчатому электроду. Изменяя величину этого напряжения и измеряя ток частиц, сфокусированных на отверстие диафрагмы и регистрируемых детектором, можно получить энергетическое распределение пучка заряженных частиц. Заряженные частицы, имеющие энергию, большую той, на которую настроен энергоаналй- затор, движутся по траекториям 9, проходят через сетчатый электрод, по- падшот в электростатическое поле между этим электродом и экраном и сбрасываются на экран. Последний может быть выполнен в форме цилиндра из маг нитомягкого материала (например, пермаллоя) и одновременно служить для защиты анализатора от посторонних частиц и магнитных полей, искажающих траектории анализируемых.заряженных частиц. Сетчатый электрод изготгшли- вается из сетки с высокой прозрач- ност ью, закрепленной (с помощью пайки или сварки) на каркасе,состоящем

ВНИИПИ .Заказ 2291/i52 Тираж 643иоциисное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное

643иоциисное

из нескольких одинаковых колец, установленных соосно на кронщтейнах.

Энергоанализатор работает следующим образом.

На электрод 2 подается требуемое напряжение относительно заземленного электрода 1. Затем в анализатор подаются частицы с поверхности исследуемого объекта 7. Некоторые частицы, эммитируемые объектом, попадают во входную диафрагму электрода 1 и движутся в межэлектродном пространстве в электростатическом поле. В выходную диафрагму и детектор попадают лишь частицы, энергия которых соответствует приложенному между электродад и напряжению .

При использовании прозрачной сетки для изготовления наружного цилиндрического электрода и установке охватывающего заземленного экрана в электростатическом энергоанализаторе типа цилиндрического зеркала удается уменьшить по крайней мере в десять раз фон, создаваемый заряженными частицами, эмитт ируемыми внутренней поверхностью наружного цилиндрического электрода под воздействием пучка анализируемых частиц, что повышает чувствительность энергоанализатора. Кроме того, диаметр наружного цилиндрического электрода может быть уменьшен так, что его внутренняя поверхность, максимально приблизится к траекториям анализируемых заряженных частиц, позволит сократить габариты энергоанализатора. Формула изобретения

Электростатический энергоанализатор заряженных частиц, содержащий коаксиальные наружный и внутренний цилиндрический электроды, снабженные клеммами для присоединения соответственно к высоковольтному выводу источника питания и к общей шине, диафрагму и детектор, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения чувствительности энергоанализатора за счет снижения влияния паразитных токов с наружного электрода на ре- зультат измерений, энергоанализатор снабжен металлическим экрйном, ох- ватьгеающим наружный электрод, вьшол- ненный в виде сетки, при этом экран электрически соединен с общей шиной.

Подписное

Изобретение может быть использовано при .разработке устройств для исследования поверхностных свойств твердых тел методами вторичной эмиссии заряженных частиц в условиях сверхвысокого вакуума. Цель изобретения - увеличение чувствительности анализатора. Частицы с исследуемого . образца 7 движутся в межэлек тродном пространстве в электростатическом поле. В выходную диафрагму 3 и детектор 4 попадают лишь частищл,, энергия которых соответствует приложенному между электродами напряжению. Использованием наружного цилиндрического электрода 2 в виде сетки и заземленного экрана 6 удается уменьшить по крайней мере в 10 раз фон, создаваемый заряженными частицами, эммитируе- мый внутренней поверхностью э сектро- да 2 под воздействием пучка анализи- , руемых частиц. 1 ил . (Л to оо оэ to