Способ определения порога вторичной электронной эмиссии металла Советский патент 1989 года по МПК G01N23/22 

Изобретение относится к электронному машиностроению и может быть использовано при конструировании и изготовлении различных устройств, в работе которых используется явление электронной эмиссии с металлических поверхностей.

Целью изобретения является повьш1е- ние точности определения порога вторичной электронной эмиссии (ВЭЭ) металла .

В способе определения порога Е р металла, предусматривающем бомбардировку помещенной в откачанный прибор исследуемой мишени сфокусированным

пучком медленных электронов, для нахождения величины Е р получают распределения вторичных электронов cf, по энергиям в области малых энергий первичных электронов и строят график зависимости эффективного электронного сродства Хзфот энергии первичных электронов, причем величину ;t вычисляют по экспериментальным значениям коэффициента вторичной электронной эмиссии и количества электронов, входящих в вакуум с энергиями, меньшими энергии первичных электронов, по формуле

ел

00 vj JEib СП

1 +

- 6 1

J

N E I - t.4

1518745 X

1

E -1;

f ,

Ф

ли со

5 X

3 эВ и

3,5 эВ методом

(,,ф -.. .. , 2 ,

линейной интерполяции определялось соответствующее данной энергии Е р 6,2 эВ значение х ,

Изобретение относится к области электронного машиностроения и может быть использовано при конструировании и изготовлении устройств, в работе используется явление электронной эмиссии с металлических поверхностей. Цель изобретения - повышение точности определения порога вторичной электронной эмиссии. Для определения порога вторичной эмиссии на исследуемую мишень направляют сфокусированный пучок медленных электронов. Подавая на сетку прибора отрицательный по отношению к мишени потенциал, получают распределение вторичных электронов по энергиям. Для определения эффективного электронного сродства Х_эф из полученных вторичных электронов вычитают упругоотраженные и по электронам, энергии которых меньше энергии электронов в первичном пучке, находят значения Х_эф. На построенном графике зависимости Х_эф от энергии первичных электронов Е_р по излому на нем определяют величину порога вторичной эмиссии. 1 ил.

где ь - коэс}к1)ициеит вторичной электронной эмиссии

X .,- эффективное электронное срод

Е; - энергия В 1 оричных электроHOBj

ff; - количество вторичных электронов, выходящих в вакуум с энергией Е .

Способ осуществляют следующим образом,

MiimeHb, изготовленную из поликристаллической вольфрамовой фольги толщиной О,1 мм, тщательно обезгаживают Б вакууме -1U Торр при температуре 2500 К. Измерения проводят в г ра- боре типа квазисферического конденсатора с антидинатронной сеткой. Источником электронов служила электронная

пушка с прямонакальным вольфрамовым катодом. Распределение вторичных электронов по энергиям получали методом электрического дифференцирования кривых задержки вторичного тока и за- писывали на двухкоординатном самописце.

X 5 вычислялась для энергии первичных электронов Е р 6,2 эВ. Поскольку разброс по энергиям в первичном пуч- ке составлял 0,5 эВ,вторичные электроны, начиная с энергии 5,7 эВ, считались упруго отраженными, и поэтому разбиение кривой распределения проводилось вплоть до этой энергии. Шаг разбиения составлял 0,5 эВ. После определения количества электронов с, , принадлежащих различным интервалам энергий, подбирались два таких довольно близких значения х,, 3 эВ и з 3,5 эВ, чтобы одна из соответствующих им сумм

1 +

П Е1-э Ф

ilt

1

Ё i 4 ГГ

где E,j - средние значения энергий электронов в калодом из интервалов разбиения была несколько меньше, а другая - несколько больше экспериментального значе1Шя тока мишени 1 - 6 0,775. По этим двум значениям

0,823-0,740

3,21 эВ ,

0

5

0

5

0

-дО 45

Аналогичные вычисления х проводились для всех остальных значений Е

Как следует из представленной на чертеже (кривая 1) зависимости х р значение порога ВЭЭ для вольфрама равное 4,4 эВ оказалось весьма близким к рекомендованному в справочнике значению работы выхода вольфрама 4,54 эВ.

Затем на мишень напыляли массивный слой платины и определяли порог ВЭЭ этого слоя (кривая на чертеже) полученное значение 5,7 эВотличается от значения работы выхода платины 5,32 эВ. Одновременно с измерением пороговых значений энергии определялась и величина контактной разности потенциалов между вольфрамовой подложкой и напыленным глоем платины по методу Андерсона, которая составила 1,3 эВ, что точно соответствует разносит пороговых значений энергии для вольфрама и платины

Формула изобретения

Способ определения порога вторичной электронной эмиссии металла, заключающийся в бомбардировке в вакууме исследуемой мишени пучком сфокусированных медленных электронов и регистрации энергетических распределений вторичных электронов при различных энергиях первичного пучка, отличающийся тем, что, с цел ью повьше- ния точности определения порога вторичной электронной эмиссии, измеряют количество электронов , выходящих в вакуум с энергиями Е, меньшими энергии первичных электронов, и полный ток вторичных электронов, по которому определяют коэффициент втсфич- ной электронной эмиссии 6, затем по найденным величинам рассчитывают величину эффективного электронного сродства х,4, строят график зависимости X ф от энергии первичных электронов и по излому на графике определяют порог вторичной электронной эмиссии .

зд), iS

6 V 2 II

III

8 fp.iB