Устройство для селекции пучка электронов по энергиям Советский патент 1985 года по МПК H01J3/18 

2. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что в конденсаторе по обе стороны пучка эквидис

,711922

тантно срединной плоскости пучка ус тановлены электроды,выполненные в виде части колецс центральным углом 127.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ПУЧКА ЭЛЕКТРОНОВ ПО ЭНЕРГИЯМ, содержащее источник электронов, электростатический конденсатор с цилиндрическими обкладками, электроды со щелевыми отверстиями, ограничивающие поле конденсатора углом 127", и приемник электронов, отличающееся тем, что, с целью увеличения первианса устройства и повышения монокинетичности электронного пучка, обкладки конденсатора выполнены в виде рамок, зашитых, со стороны электронного пучка металлической сеткой, и с противоположной - фольгой с акводажным покрытием.!S^QO Isd ЮФи2.1

j1

fстройствс относится к области

физики, изучающей различные процессы и явления с помощью монохроматических электронных пучков, а более конкретно - для изучения процессов упругого и неупругого рассеяния электронов на атомах и MOjjeKynax, преимущественно в области малых энергий.

Известны различные устройства монохроматизации (монокинетизации) направленных пучков электронов: селектор с поперечным и продольным магнитными полями, электростатические монохроматоры - цилиндрические и сферические 1 J.

Основной проблемой, которую приходится решать в устройствах селекции - повьинение разрешающей способности, которая ограничена как принципиальными, так и технологическими факторами,

Влижаййцш техническим решением явяляется устройство для селекции пучка электронов по энергиям, содержащее источник электронов 5электростатический конденсатор с цилиндрическими обкладками, электроды со щелевыми отверстиями, ограничивающие поле конденсатора углом 127, и приемник электронов t2 J.

Основу измерительной части известного прибора составляют цилиндрический конденсатор, изготовленньш в вид двух цилиндрических поверхностей с радиуса1-ш мм, Rj 15 и высо той 25 мм с центральным углом 127, прямоугольный электрод со щелями 0,54 мм, согнутый под углом 127, ленточный катод прямого накала и приемник электронов. Разность потен,циалов, приложенная между коаксиальными цилиндрическими обкладками, создает электрическое поле вида 1/R.

Одной из основных трудностей в достижении малого разброса по энергиям в приборах такого типа является напичке рассеянных и отраженных электронов, влияние краевых эффектов, несовершенство катодного узла. Из-за фокусировки только в одном направлении выходной ток монохроматизированных электронов мал.

Целью изобретения является увеличние первианса устройства и повышение монокинетичности электронного пучка.

Эта цель достигается тем, что обкладки конденсатора выполнены в виде рамок, зашитых со стороны электронного пучка металлической сеткой, а с противоположной - фольгой с акводажным покрытием.

Кроме ТОГО; в конденсаторе по обе стороны пучка эквидистантно срединной плоскости пучка установлены электроды, выполненные в виде части колец с центральным углом .

На фиг.1 приведен общий вид предлагаемой конструкцииi на фиг.2 - поперечньй разрез конденсатора.

Устройство выполнено в виде электронного -прибора, включающего в себя катодный блок 1, электронную электростатическую линзу 2,цилиндрически конденсатор, образованный обкладками 3 и 4, фокусирующие электроды 5, ускоряющую линзу 6 и приемник 7 электронов. Электроды линзы 2 выполнены в виде прямоугольных пластин со щелями высотой 2 мм и шириной 0,3 мм, параллельность которых между собой и линией, находящейся посредине между обкладками образующих цилиндров, гарантируется разметкой креплений под микроскопом с точностью ±0,005 мм. Из двух цилиндров (толщина стенок 2,5 мм) вырезаны обкладки 3 и 4 цилиндрического конденсатора, кромки которых закруглены радиусом 1,25 мм. Внутренняя часть цилиндрических обкладок вырезана таким образом, чтобы получались рамки-держатели, к которым с одной стороны приварены вольфрамовые сетки 8 высотой прозрачности, а с др3711

гой - фольга 9 из нержавеющей стали, покрытой аквадагом. Сверху и снизу цилиндрических обкладок перпендикулярно к ним и параллельно между собой размещены две кольцеобразные пластины § 5, фокусирующие электронный пучок в вертикальном направлении. Приемник 7 электронов представляет собой глубокий цилиндр Фарадея. Разметка креплений всего устройства осуществляется под 10 микроскопом с точностью +0,008 мм, отверстия под крепления сверлятся в двух слюдяных пластинах 10, между которыми затем монтируется вся арматура, чем обеспечивается высокая точность 15 сборки.

. Устройство работает следующим образом.

Электронный пучок, генерируемый 20 катодным блоком 1 и формируемый линзой 2, вводится в цилиндрический конденсатор, образованный обкладками 3 и 4, в котором электроны со средней eV(j совершают движение по окруж-25

4

R. + R.

ности радиусом R -12, где R и

R2 - минимальньй и максимальный радиусы пучка. Пучок электронов с небольшой угловой расходимостью в плоскости, перпендикулярной цилиндрическим поверхностям, фокусируется после прохождения дуги, равной 127, и входит в фокусирующую линзу 6 коллектора.

Введение сеток 8 и фольги 9 приводит к тому, что уровень концентрации рассеянных и обращенных электронов, определяемых взаимодействием электронов пучка с обкладками конденсатора снижается, что повышает разрешающую способность прибора.

Введение фокусирующих электродов 5 делает возможным увеличение ного размера и первеанса пучка.

Как показали эксперименты, с помощью данного устройства может быть получен пучок электронов с разбросом по энергии на полувысоте максимума распределен ,07 эВ при первеансе пучка 0,5-10 .