Способ юстировки электростатического секторного энергоанализатора Советский патент 1992 года по МПК H01J49/44 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, предназначенному для энерго- и масс-спектрального анализа заряженных частиц, и может быть использовано в высокопрецизионных статических масс- и энергоспектрометрах, содержащих секторные электростатические знергЬанализаторы (цилиндрические, сферические или тороидальные конденсаторы).

Целью изобретения является увеличение разрешающей способности секторного электростатического энергоанализатора.

На фиг.1 и 2 приведены схемы, поясняющие предлагаемой способ.

Способ осуществляется компенсацией влияния дефектов изготовления и сборки электродов электроанализаторов и обеспечивается тем, что в известном способе юстировки 3, основанном на изменении напряжения на ограничивающих межэлектродное пространство в аксиальном направлении пластинах до достижения максимальной величины ионного тока, проходящего через узкое отверстие выходной диафрагмы энергоанализатора на ограничивающие пластины энергоанализатора, изолированные друг от друга, подаются с дополнительного блока питания дополнительные напряжения, противополсбкные по знаку и равные по абсолютной величине W (фиг.1), так что потенциалы Ui и U2 на огра,ничивагощих пластинах А и В имеют вид , , где V - потенциал, регулирующий оптическую силу энергоанализатора, использующийся в известном способе 3. Юстировка электроанализатора проводится в два этапа. Первый этап совпадает со способом юстировки, описанным в 3,и заключается в изменении потенциала (при ) в направлении увеличения ионноготока на коллекторе регистрирующего устройства до достижения максимального значения ионного тока. На втором этапе производится изменение абсолютной величины W дополнительных потенциалов (при постоянном значении V) в направлении дальнейшего увеличения ионного тока до достижения его максимального значения.

Эффективность изобретения иллюстрируется на примере цилиндрического энергоанализатора. Влияние на траектории частиц равных по величине и противоположных по знаку потенциалов +W, поданных с дополнительного источника питания на ограничивающие пластины А и В идеального (без дефектов изготовления) энергоанализатора (фиг.1), состоит в следующем. При любом значении W значение потенциала на оси пучка остается неизменным, ось пучка при прохождении черездефлектор не смещается и фокусное расстояние его остается прежним. Однако две частицы, летящие ho траекториям 1 и 2, расположенным по разные стороны от средней плоскости ,пpи попадании в поле дефлектора оказываются в областях различных потенциалов. При этом одна из частиц ускоряется, а другая замедляется. Замедленная частица отклоняется дефлектором на больший угол, ускоренная - на меньший. Таким образом, подбором значения потенциала .. W можно добиться компенсации расфокусировки изображения в плоскости выходной диафрагмы, вызванной неперпендикулярностью установки электродов энергоанализатора относительно средней плоскости, чего не удается достичь в известных способах юстировки ,

Изобретение апробировано на макете химического малогабаритного статического масс-спектрометра, содержащего секторный тороидальный конденсатор 1 с ограничивающими пластинами 2, соединенными с дополнительным источником питания

фиг,2). Расстояние между тороидальными электродами конденсатора составляет мм, расстояние между ограничивающими пластинами выбрано мм. На тороидальные электроды подают потенциалы 50 B, В, соответствующие средней энергии проходящих через дефлектор ионов 500 эВ, При изготовлении и сборке тороидальных электродов точность установки межэлектродного зазора Ь, измеряемую в средней плоскости и в непосредственной близости от ограничивающих пластин, задают в пределах ± 0,01 мм. Такая точность соответствует возможной непараллельности касательных к образующим тороидальных электродов в точках пересеченияих средней плоскостью, характеризуемой углом их взаимного наклона V в пределах ±0,023°. При испытании эффективности

изобретения предварительно проводят совмещение плоскости кроссовера пучка с плоскостью вцходной диафрагмы путем механического перемещения источника ионов вдоль оптической оси. После этого проверяют, что подача одинакового напряжения V на ограничивающие пластины не приводит к увеличению разрешающей способности, составляющей 800. Далее составляющая V положена равной нулю и производится вариация величины W потенциалов в пределах от - 200 до +200 В. Наилучшее разрешение 2000 достигнуто при значении W -135 В. Таким образом, было получено существенное увеличение разрешающей

способности прибора.

Формул а и 3 о бретения

Способ юстировки электростатического

секторного энергоанализатра, основанный на изменении напряжения на ограничивающих межэлектродное пространство в аксиальном направлении пластинах до достижения максимального значения ионного тока, проходящего через узкое отверстие выходной Диафрагмы энергоанализатора, о тл и ча ю щи и ся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности, на ограничивающие пластины энергоанализатора подают

дополнительные напряжения, противоположные по знаку и равные по абсолютному значению, которые изменяют в направлении увеличения ионного тока, регистрируемого за выходной диафрагмой

энергоанализатора, до достижения максимального значения тока.

Uj

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, предназначенному для энерго- и масс-спектрального анализа заряженных частиц. Цель изобретения - увеличение разрешающей способности - достигается тем, что в способе, основанном на изменении напряжения на ограничивающих межзлектродное пространство в аксиальном направлении пластинах до достижения максимальной величины ионного тока, проходящего через отверстие выходной диафрагмы энергоанализатора, на ограничивающие пластины подают oj дополнительного источника дополнительные напряжения, противоположные по знаку и равные по абсолютной величине, которые изменяют в направлении увеличения ионного тока, регистрируемого за выходной диафрагмой энергоанализатора, до достижения максимального значения тока. 2 ил.ч^^