Способ определения энергетических распределений заряженных частиц

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, основанный на пропускании пучка заряженных частиц последовательно через радиальное электрическое и поперечное магнитное поля, . изменяющиеся во времени, и в регистрации тока частиц на выходе и радиусов их поворота в электрическом ( Рд ) ив магнитном ( IM ) полях, о тличающийся тем, что, с целью повьшения скорости и точности измерений, напряженность магнитного поля Н изменяют синхронно с изменением напряженности электрического поля Е в соответствии с выражением «l. где Z, rnj) - заряд и масса покоя частицы; К 2il2- lu ° с - скорость света.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СаЭалИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) 0 () 4(5() Н 01 J 49/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ COCP

IlO ÄÅËÀM ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтонснамм свщетвъстви

-Е= — „ко Н 7 о (21) 3497547/24-21 (22) 28.09.82 (46) 30.03.85. Бюл. В 12 (72) В.А. Литвинов, Б.М. Физгеер и А.Г. Коваль (71) Харьковский ордена Трудового

Красного Знамени и ордена Дружбы народов государственный университет им. А. M. Горького (53) 621.884.6(088.8) (56) 1. Векслер В.И. Распределение по энергиям распыпенных и рассеянных ионов при бомбардировке поверх". ности тантала и молибдена положительными ионами цезия. ЖЭТФ, 1960, т. 38, с. 324.

2. LibÑ Н. Jon microprobe mass

anaIyser. J. AppI. Phys. 1967, 38, В 13, р. 5277-5283 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РАСПРЕДЕЛЕНИИ ЗАРЯЖЕННЫХ

ЧАСТИЦ, основанный на пропускании пучка заряженных частиц последовательно через радиальное электрическое и поперечное магнитное поля, изменяющиеся во времени, и в регист рации тока частиц на выходе и радиусов их поворота в электрическом (гэ ) и в магнитном (гц ) полях, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости и точности измерений, напряженность магнитного поля Н изменяют синхронно с изменением напряженности электрического поля E в соответствии с выражением где Е, в — заряд и масса покоя частицы, 9,10 ьм

«м

0 стгэ )

С вЂ” скорость света.

1 11480

Изобретение относится к диагностике пучков заряженных частиц иссле. дования материалов при помощи вто.ричной ионной эмиссии и может быть использовано для исследования физико-химических процессов, происходящих на поверхности и в объеме твердых тел.

Известен способ определения энергетических распределений вторич- 10 ных ионов по начальным энергиям путем изменения тормозящего потенциала (1) .

Недостаток известного способа обусловлен тем, что энергетический 15 спектр получают в результате обработки полученных кривых. Это не позволяет проводить экспрессно эти исследования и увеличить их точность.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения энергетических распределений в электрическом и магнитном полях с помощью электростатического и магнитного секторных анализаторов. Дпя э5 определения энергетического распреде. ления какого-либо из вторичных ионов производят многократную запись соответствующего участка масс-спектра для ряда значений напряженности электрического поля, т.е. значений энергии ионов. Энергетическое распределение получают путем построения зависимости тока, пропорционального количеству вторичных ионов выбранного типа, от их энергии, 35 определяемой напряженностью электрического ноля {2j .

Недостаток указанного способа определяется необходимостью много40 кратной записи участков масс-спектра и последующим пересчетом данных для построения энергетических распределений, а также трудностью исследования тонкой структуры спектра, поскольку измерение проводится по точкам, т.е . дискретно.

Цель изобретения — повышение ско рости и точности измерения.

Е= — к м о

Э KE

Ди.а м= > оо zH (2) Устройство, реализующее данный способ, может быть выполнено в ви\ де обычного анализатора с последовательно расположенными электростатическими дефлекторами и секторным магнитом, причем блоки питания электростатического и магнитного

50 анализатора могут управляться от единого автоматического регулятора, осуществляющего одновременное изменение напряженности электрического поля, пропорциональной напря55 жению на обкладках конденсатора, и изменение напряженности магнитного поля, пропорциональной току в . обмотках магнита, в соответствии

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения энергетических распределений заряженных частиц, основанному на пропусканин пучка заряженных частиц последовательно через радиальные электрические и поперечное магнитное поля, изменяющиеся во времени, и в регистрации тока частиц на выходе и радиусов их поворота в электрическом (г ) и в магнитом (Гм ) полях, напряженность магнит ного поля Н изменяют синхронно с изменением напряженности электрического поля Е по закону

Ъ ° где 2, т — заряд и масса покоя частицы, 9 10 "м ф z

К

О с 2 Р г э

С вЂ” скорость света.

Приведенное соотношение может быть получено из известных выражений, связывающих параметры отклоняющих полей с кинетической энергией частицы W. с где Е = 1в С вЂ” эйергия покоя частицы.

Таким образом, изменению магнитного поля в пределах одной массовой линии, а следовательно, и изменению энергии выбранного типа частиц (ионов) поставлен в однозначное соответствие сигнал на выходе магнитного анализатора, т.е. имеется воз- можность непосредственной записи энергетического распределения, например, на ленту самописца, либо в память ЭВМ без какого-либо пересчета.

Составитель А. Нестерович

ТехредС.Легеза Корректор В. Бутяга

Редактор М. Келемеш

Ю й

Заказ 1597/41 Тираж 679

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4. с указанной зависимостью, причем коэффициент пропорциональности напряжения на выходе блоков питания злектростатического и магнитного дефлекторов устанавливается в соответствии с типом анализируемых частиц, т.е. их заряда и массы. Энергия ионов определяется соотношени148062 4 ем (1). Значения г и г .определяюся конструкцией дефлекторов.

Предложенный способ позволяет и;высить точность определения энергетических распределений ионов, а также производительность труда за счет значительного сокращения времен :. измерения и обработки результатов .