Устройство для селекции пучка электронов по энергиям

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5 )4 Н 01 J 3 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2641954/18-25 (22) 10.07.78 (46) 30.09.85. Бюл. Ф 36 (72) О.Б.Шпеник, И.П.Запесочный, А.Н.Завилопуло и З.И.Метелешко (71) Ужгородский государственный университет (53) 62 1.3.031.264(088.8) (56) 1. Козлов И.Г. Современные проблемы электронной спектроскопии. Г1., Атомиздат, 1970, с. 24-48.

2. Марме, Керви. Усовершенствованная конструкция электростатического селектора. Канадский журнал фи; зики, т. 38, 1960, с. 787. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ

ПУЧКА ЭЛЕКТРОНОВ ПО ЗНЕРГИЯИ, содержащее источник электронов, электростатический конденсатор с цилиндрическими обкладками, электроды со щелевыми отверстиями, ограничивающие поле конденсатора углом 127, и приемник электронов, о т л и ч а ю— щ е е с я 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— о фольгой с акводажным покрытием.. 711922

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в конденсаторе по обе стороны пучка эквидис1 стройстве относится к области физики, изучающей различные процессы и явления с помощью монохроматических электронных пучков, а более конкретно " для изучения процессов 5 упругого и неупругого рассеяния электронов на атомах и молекулах, преимущественно в области малых энергий.

Известны различные устройства моь нохроматпзации (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 — повышение разрешающей способности, которая ограничена как принципиальными, так и технологическими 20 факторами.

Ближайшим техническим решРнием явяляется устройство для селекции пучка электронов по энергиям, содержащее источник электронов,электроста— тический конденсатор с цилиндрическими обкладками, электроды со щелевыми отверстиями, ограничивающие поле конденсатора углом 127, и приемник электронов (2 j.

Основу измерительной части известного прибора еоставляют цилиндрический конденсатор, изготовленный в виде двух цилиндрических поверхностей с радиусами К„=10 мм, К =15 мм и высо- 35 той 25 мм с центральным углом 127 прямоугольный электрод со щелями

0 5 4 мм, согнутый под углом 127 ленточный катод прямого накала и приемник электронов. Разность потен- щи, 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 наличке рассеянных и отраженных электантно срединной плоскости пучка ус тановлены электроды, выполненные в виде о части колецс центральнымуглом 127.

2 тронов, влияние краевых эффектов, несовершенство катодного узла. Из-за фокусировки только в одном направлении выходной ток монохроматизированных электронов мал.

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

Эта цель достигается тем, что обкладки конденсатора выполнены в виде рамок, зашитых со стороны электронного лучка 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 127 .

11а фиг. 1 приведен общий вид предлагаемой конструкции; на фиг.2 — поперечный разрез конденсатора.

Устройство выполнено в виде электронного прибора, включающего в себя катодный блок 1, электронную электростатическую линзу 2,цилиндрический 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 дру711922

Корректор В.Гирняк

Заказ 6643/4 Тираж 678

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 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 лин—

2, вводится в цилиндрический конденсатор, образованный обкладками 3 и 4, в котором электроны со средней

E. = РЧ совершают движение по окруж-25

Редактор П.Горькова Техред O.Неце

R+R ности радиусом р 1 2 где Я и о 2 — минимальный 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 поперечного размера и первеанса пучка, Как показали эксперименты, с помощью данного устройства может быть получен пучок электронов с разбросом по энергии на полувысоте максимума распределен йЕ=0,07 эВ при первеансе пучка 0 5-10 А/В