Электростатический энергоанализатор заряженных частиц
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, эммитируемый внутренней поверхностью э сектрода 2 под воздействием пучка анализи- , руемых частиц. 1 ил . (Л to оо оэ to
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„.,SU„„1228162
А1 (5д 4 Н 01 J 49/46
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3821514/24-21 (22) 06.12.84 (46) 30.04.86. Бюл. М 16 (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики нри Томском ордена Октябрьской Революции и ордена
Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С.М.Кирова (72) В.А.Пирогов (53) 621.387.424 (088.8 ) (56) Козлов И.Г. Современные проблемы электронной спектроскопии.
М., 1978, с. 97-119.
Авторское свидетельство СССР
Ф 736213, кл. Н 01 J 49/46, 1977. (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ЭНЕРГОАНАЛИЗАТОР ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ (57) 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 межэлектродном е пространстве в электростатическом поле. В выходную диафрагму 3 и детектор 4 попадают лишь частицы, энергия которых соответствует приложенному между электродами напряжению. Использованием наружного цилиндрическоГо электрода 2 в виде сетки и заземленного экрана 6 удается уменьш1ть по
Ф крайней мере в 10 pas фон, соэдавае- @ мый заряженными частицами, эммитируемый внутренней поверхностью электрода 2 под воздействием пучка анализи,руемых частиц. ил.
1228162
ВНИИПИ, Заказ 2291/52 Тираж 643
Подписное
Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 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 энергоанализатора. 10
Цель достигается путем снижения влияния паразитных токов с электродов на результат измерения.
На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого энергоанализатора.
Энергоаналиэатор содержит внутренний цилиндрический электрод 1 с входной и выходной апертурными щелями, наружный сетчатый электрод 2 цилинд- 20 рической формы, диафрагму 3, детектор 4 анализируемых заряженных частиц, источник 5 питания, подключенный к сетчатому цилиндрическому электроду и заземленный экран 6, под- 25 ключенный к общей шине. Источником анализируемых частиц может быть поверхность исследуемого объекта 1, установленного на оси энергоанализатора. Энергия частиц, движущихся по 30 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 энергоанали- 40 затор, движутся по траекториям 9, проходят через сетчатый электрод, попадают в электростатическое поле между этим электродом и экраном и сбрасываются на экран. Последний может 4 быть выполнен в форме цилиндра из магнитомягкого материала (например, пермаллоя) и одновременно служить для защиты анализатора от посторонних частиц и магнитных полей, искажающих траектории анализируемых заряженных частиц. Сетчатый электрод изготавливается из сетки с высокой прозрачностью, закрепленной (с помощью пайКи или сварки) на каркасе, состоящем из нескольких одинаковых колец, установленных соосно на кронштейнах.
Энергоанализатор работает следующим образом.
На электрод 2 подается требуемое напряжение относительно заземленного электрода 1. Затем в анализатор подаются частицы с поверхности исследуемого объекта 1. 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 электродами 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 эмиттируемыми внутренней поверхЭ ! ностью 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 заряхенных 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, о т л и ч а ю щ и tic я тем, что, с целью увеличения чувствительности энергоанапизатора за счет снижения влияния паразитных токов с наружного электрода на результат измерений, энергоаналиэатор снабжен металлическим экраном, охватывающим наружный электрод, выполненный в виде сетки, при этом экран элек грически соединен с общей шиной.
