CN108196296B - 一种新型多功能正电子束测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及正电子束测量技术领域，具体涉及一种新型多功能正电子束测量系统，包括多功能测量靶室，磁场聚焦系统，正电子湮没寿命测量系统，多普勒展宽测量系统，符合多普勒展宽测量系统。该测量系统能够实现正电子湮没寿命，多普勒展宽和符合多普勒展宽多参数测量，降低背散射正电子效应，减小正电子束斑直径，提高仪器测量效率。

Description

一种新型多功能正电子束测量系统
技术领域
本发明属于正电子束测量技术领域，尤其涉及一种新型多功能正电子束测量系统。
背景技术
常规的正电子湮没谱学实验方法使用放射源发出的正电子，因其能量较高且不可变，故主要用于探测材料体内的缺陷特性。20世纪80年代发展起来的慢正电子束技术通过改变正电子能量，从而可以探测材料表面、近表面直到体内(微米级)的微观结构，是一种原位无损，精确测量原子尺度缺陷的种类、大小、浓度分布以及微观物相的新兴核技术。慢正电子束技术除了常规正电子方法所具有的许多优点(如对微缺陷和相变极为灵敏、无损检测等)外，还具有许多新的优点，如可以研究表面性质，不用担心由于放射源的存在而使样品受到污染或使测量受到干扰和研究薄样品或研究固体的表面以及研究稀薄气体组成的样品等。
在常规的慢正电子束装置中，正电子经慢化后沿螺旋轨迹运动至被测样品表面，一部分正电子会反射进入靶室，这些反射的正电子(称为背散射正电子)就会在非样品区域(腔室内壁、探测器屏蔽外壳和样品架等)湮没，称作背散射正电子效应，在非样品中湮没产生的γ光子也会被探测器探测到，测量结果会出现误差。进入腔室的正电子能量越高，背散射正电子效应就越明显。另外，目前大多数慢正电子束装置主要测量慢正电子束多普勒展宽，得到的信息有限；而不同能量的正电子湮没寿命可以研究一定深度(微米级)处的缺陷信息(缺陷类型和数量)；慢正电子束符合多普勒展宽通过降低本底亦可用来研究核心电子的动量分布并给出缺陷周围化学元素的变化信息。然而受价格昂贵，结构复杂等原因，基于慢正电子束条件下的正电子湮没寿命、多普勒展宽和符合多普勒展宽多参数测量受到一定限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现基于慢正电子束条件下的正电子湮没寿命、多普勒展宽和符合多普勒展宽多参数测量，降低背散射正电子效应，减小正电子束斑面积，提高仪器测量效率的系统。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型多功能正电子束测量系统，包括多功能测量靶室，磁场聚焦系统，正电子湮没寿命测量系统，符合多普勒展宽测量系统；
多功能测量靶室采用圆柱体，其前端连接一直管，直管的端口连接第一波纹管，第一波纹管与正电子束流入口相接，其后部有一端口，第一、第二探头阱分设置在多功能靶室的两边，且第一、第二探头阱口连接有第二、第三波纹管，多功能测量靶室的上部设有一阱口，下部设有若干个端口；多功能测量靶室接地；
正电子湮没寿命测量系统包括：二次电子探测器，BaF2闪烁体探测器，恒比定时甄别器，延时器，前置放大器，甄别器，时幅转换器，模数转换器，多道分析器和计算机；BaF2闪烁体探测器置于第一或第二探头阱，二次电子探测器置于多功能测量靶室内第一探头阱口或第二探头阱口的斜下方；BaF2闪烁体探测器、恒比定时甄别器和延时器依次相连；二次电子探测器、前置放大器和甄别器依次相连；延时器、甄别器分别与时幅转换器相连；时幅转换器、模数转换器和多道分析器依次相连；多道分析器与计算机相连；
符合多普勒展宽测量系统采用第一、第二高纯Ge探测器和核电子学插件；或第一、第二高纯Ge探测器之一、NaI探测器和核电子学插件；第一、第二高纯Ge探测器或第一、第二高纯Ge探测器之一、NaI探测器分设于多功能测量靶室的两边，并处在同一轴线上，且第一、第二高纯Ge探测器或NaI探测器与多功能测量靶室之间的距离可调；
磁场聚焦系统包括亥姆赫兹线圈和NdFeB永磁铁，亥姆赫兹线圈分别位于多功能测量靶室的上、下部，NdFeB永磁铁置于多功能测量靶室后部端口。
在上述的新型多功能正电子束测量系统中，多功能测量靶室上部阱口连接有样品架，样品架包括第一、第二样品架，第一样品架用于正电子湮没寿命测量，第二样品架用于多普勒展宽和符合多普勒展宽测量；第一、第二样品架通过陶瓷管和绝缘橡胶连接多功能测量靶室，且第一、第二样品架可上下线性移动。
在上述的新型多功能正电子束测量系统中，多功能测量靶室直径为200～400mm，高为300～500mm，直管的直径为50～100mm，高为300～700mm，波纹管直径为50～100mm，高为70～100mm，第一、第二探头阱之间的可调距离范围为30～200mm，多功能测量靶室上的端口直径为50～200mm。
在上述的新型多功能正电子束测量系统中，亥姆赫兹线圈的轴向输运磁场强度大小为50～150高斯，在正电子输运区域内的磁场不均匀度≤10％，线圈最大外径≤1000mm；NdFeB永磁铁包括圆环状永磁铁，及圆环状永磁铁前端延伸出一矩形永磁铁，圆环状永磁铁的外径为70～100mm，内径40～60mm，数量8～15个；矩形永磁铁长15～30mm，宽20～40mm，高20～40mm；NdFeB永磁铁被塑料外壳包裹并固定于多功能测量靶室上；且位于第一、第二探头阱轴线的垂直方向上。
在上述的新型多功能正电子束测量系统中，二次电子探测器采用微通道平板探测器，微通道平板探测器与第一样品架平行放置；正电子入射方向与微通道平板探测器成45°；微通道平板探测器前设置有第二栅网，距离第二栅网前35mm处设置有第一栅网，第一栅网与样品的间距为15mm；微通道平板探测器、第一、第二栅网三者平行放置；微通道平板探测器，第一、第二栅网采用陶瓷管封装，第一、第二栅网均采用透射率90％的钨网。
在上述的新型多功能正电子束测量系统中，多功能靶室不同位置上预留有若干不同尺寸的端口，用于设置真空规，观察窗，照明窗，及电穿通引出。
在上述的新型多功能正电子束测量系统中，多功能测量靶室下部的若干个端口用于连接离子泵、分子泵及真空挡板阀。
在上述的新型多功能正电子束测量系统中，BaF2闪烁体探测器采用直径为40～70mm，高为18～30mmBaF2的闪烁体和光电倍增管通过光学硅油耦合，光电倍增管外的磁屏蔽壳选用Mu金属材质。本发明的有益效果是：
1.正电子湮没寿命测量系统的时间分辨率较好，计数率高。
2.慢正电子的束斑直径较小，测量精度高。
3.可实现正电子湮没寿命，多普勒展宽和符合多普勒展宽多参数测量。
附图说明
图1为本发明一个实施例多功能测量靶室结构示意图；
图2为本发明一个实施例正电子湮没寿命测量系统结构示意图；
图3为本发明一个实施例符合多普勒展宽测量系统结构示意图；
图4为本发明一个实施例正电子湮没寿命测量系统原理图；
图5为本发明一个实施例正电子和二次电子运行轨迹示意图；
图中：1-正电子束，2-第一波纹管，3-样品架端口，4-亥姆赫兹线圈，5-可视窗口，6-永磁铁端口，7-探头阱端口，8-分子泵端口，9-真空挡板阀，10-离子泵，11-NdFeB永磁铁，12-第二样品架，13-第一探头阱，14-样品，15-第二探头阱，16-第一样品架，17-BaF2闪烁体探测器，18-陶瓷管，19-第一栅网，20-第二栅网，21-微通道平板探测器，22-二次电子探测器，23-BaF2闪烁体，24-光电倍增管，25-恒比定时甄别器，26-延时器，27-前置放大器，28-甄别器，29-时幅转换器，30-模数转换器，31-多道分析器，32-计算机，33-磁场。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的可应用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”“连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于相关领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本实施例的技术方案如下：一种新型多功能正电子束测量系统包括多功能测量靶室，磁场聚焦系统，正电子湮没寿命测量系统，多普勒展宽测量系统和符合多普勒展宽测量系统，磁场聚焦系统包括亥姆赫兹线圈和NdFeB永磁铁。
如图1所示，多功能测量靶室的测量腔室为圆柱体，前端连接一直管，直管中间连接第一波纹管，第一波纹管与正电子束流入口相接。测量腔室后部有一端口，用于放置NdFeB永磁铁，其作用是产生强磁场聚焦和减少背散射正电子影响。测量腔室两边配有第一、第二探头阱，第一、第二探头阱端口处焊接有波纹管，可方便改变探头之间的距离，用于正电子湮没寿命，多普勒展宽和符合多普勒展宽测量；由于22Na放射源的半衰期较长，为2.6年，且放射强度与距离的平方成反比，可通过缩短第一、第二探头阱间的距离使得在较长的时间后保持相当高的慢正电子湮没计数。测量腔室上部有一阱口，用于连接样品架，为提高测量工作效率，样品架一次性可装多个样品，通过调节机械手臂，使得待测样品处于正电子入射的样品室中心处；测量腔室下部的直管上有若干端口，用于连接离子泵、分子泵及相关的测量系统。另外，多功能测量靶室上预留足够不同尺寸及位置的端口，可分别用于不同的目的，如真空规，观察窗，照明窗，电穿通引出等。样品架设计为两个，第一样品架和第二样品架，第一样品架用于正电子湮没寿命测量，第二样品架用于多普勒展宽和符合多普勒展宽测量。考虑高压绝缘，多功能测量靶室与第一样品架和第二样品架用陶瓷管和绝缘橡胶连接，整个多功能测量靶室接地，仅对第一样品架和第二样品架施加负高压，第一样品架和第二样品架可上下线性移动。
正电子湮没寿命测量系统主要包括：二次电子探测器，BaF2闪烁体探测器，恒比定时甄别器，延时器，前置放大器，甄别器，时幅转换器，模数转换器，多道分析器和计算机。BaF2闪烁体探测器置于第一探头阱或第二探头阱中，二次电子探测器置于多功能测量靶室内第一探头阱口或第二探头阱口的斜下方；第一样品架和BaF2闪烁体探测器之间的距离可调。BaF2闪烁体探测器，恒比定时甄别器和延时器依次相连；二次电子探测器，前置放大器和甄别器依次相连；延时器和甄别器分别与时幅转换器相连；时幅转换器，模数转换器和多道分析器依次相连；多道分析器与计算机相连。
二次电子探测器采用一个微通道平板探测器，微通道平板探测器与第一样品架平行放置；正电子入射方向与微通道平板探测器成45°。微通道平板探测器前设置有第二栅网，距离第二栅网前35mm处设置有第一栅网，第一栅网与样品的间距为15mm；微通道平板探测器、第一、第二栅网三者平行放置；微通道平板探测器，第一、第二栅网采用陶瓷管封装，第一、第二栅网均采用透射率90％的钨网。
BaF2闪烁体探测器采用BaF2闪烁体和光电倍增管通过光学硅油耦合而成。光电倍增管外的磁屏蔽壳选用Mu金属材质。
符合多普勒展宽测量系统采用两种：1、第一、第二高纯Ge探测器和核电子学插件；2、第一、第二高纯Ge探测器之一、NaI探测器和核电子学插件；第一、第二高纯Ge探测器或第一、第二高纯Ge探测器之一、NaI探测器分设于多功能测量靶室的两边，处在同一轴线上；第一、第二高纯Ge探测器或NaI探测器和多功能测量靶室之间的距离可调。
磁场聚焦系统包括亥姆赫兹线圈和NdFeB永磁铁；亥姆赫兹线圈位于多功能测量靶室的上、下部，NdFeB永磁铁位于多功能测量靶室的后部端口，处在第一、第二探头阱轴线的垂直方向上，NdFeB永磁铁包括圆环状永磁铁，及前端延伸出一矩形永磁铁，NdFeB永磁铁被塑料外壳包裹固定在多功能测量靶室相应的位置。
正电子湮没寿命是指将正电子在样品表面产生的二次电子作为起始信号，正电子进入样品中湮没产生的能量为0.511MeV的γ光子作为终止信号，起始信号与终止信号之间的时间间隔即为正电子湮没寿命。图2为正电子湮没寿命测量系统结构示意图。样品表面发射二次电子，然后提取二次电子通过微通道平板探测器放大，获得二次电子脉冲作为正电子湮没寿命测量的起始信号，所选择的微通道平板探测器应具有恢复时间快，放大倍数高，γ辐照效率低，并对磁场不灵敏等特点。放置在真空外的BaF2探测器探测正电子湮没辐射的γ光子作为终止信号，BaF2闪烁体探测器位于第一样品架的背面以防止正电子束流直接打到BaF2闪烁体探测器上。微通道平板探测器与入射的慢正电子束流方向成45°角。图4所示为正电子湮没寿命测量系统的原理图。正电子束流进入多功能测量靶室后，首先打在第一栅网上，第一栅网接地，第一样品架上加载一个负偏压，这样第一栅网和第一样品架之间就会形成一个电场E，正电子经E加速和外部磁场的聚焦，垂直入射到样品表面；由于一定能量的正电子打到样品表面的同时会有电子激发，激发的电子称为二次电子，二次电子就会在同样大小的电场E的作用下沿正电子相反的方向运动；通过SIMON软件模拟的入射正电子和离开样品表面的二次电子的运行轨迹如图5所示；由于第一样品架上的负偏压足够高，二次电子被加速到足够大的能量，其运行轨迹不受外部磁场的影响，能够从正电子束流中分离出来，并被微通道平板探测器采集；第二栅网上加载一个负偏压，用来屏蔽慢正电子束打在第一栅网上产生的二次电子对实验结果的干扰。BaF2闪烁体探测器用来探测正电子进入样品中湮没产生的γ光子信号，然后接入恒比定时甄别器中的单道分析器对探测的γ光子信号进行能量选择，选取出能量为0.511MeV的γ光子信号。因为起始信号要早于终止信号被探测到，所以恒比定时甄别器输出的γ光子信号接入延时器进行延时，再由延时器接入时幅转换器；微通道平板探测器产生的电信号输入前置放大器以增加信号的幅度，放大的信号输入甄别器，甄别器输出的信号接入时幅转换器，时幅转换器输出的信号接入模数转换器，模数转换器输出的信号接入多道分析器被记录下来，经由计算机中的正电子寿命处理软件得到正电子湮没寿命谱。
符合多普勒展宽测量系统主要通过第一高纯Ge探测器和第二高纯Ge探测器探测正电子在样品中湮没产生的能量(0.511MeV)相同，方向近似成180°的两个γ光子信号，通过已有的多参数符合系统得到符合多普勒展宽谱。图3为符合多普勒展宽测量系统示意图。第一高纯Ge探测器和第二高纯Ge探测器分别位于第二样品架的两边，处于同轴线上，第一高纯Ge探测器和第二高纯Ge探测器与第二样品架之间的距离可调；根据具体实验要求，当研究的是低能量的正电子时，可适当减小第一高纯Ge探测器，第二高纯Ge探测器与第二样品架之间的距离；当研究的正电子范围比较广时，可适当增加第一高纯Ge探测器，第二高纯Ge探测器与第二样品架之间的距离，以降低正电子背散射效应的影响。在一定的测试条件下，可将第一高纯Ge探测器或第二高纯Ge探测器更换为NaI探测器，同样探测能量为0.511MeV的γ光子信号，实现符合多普勒展宽测量，可有效提高计数率。
多普勒展宽测量系统主要利用第一高纯Ge探测器或第二高纯Ge探测器，探测正电子在样品中湮没产生的能量为0.511MeV的γ光子信号，通过已有的核电子学系统得到多普勒展宽谱。
原则上可以通过增加第一样品架和第二样品架前的空间来降低背散射正电子对正电子湮没寿命，多普勒展宽和符合多普勒展宽测量的影响，但又因探测器距离样品的位置过长，探测效率(计数率)降低。鉴于上述矛盾，可以通过外部磁场来改变背散射正电子运动方向，使其远离探测器，通常需要几十个keV的能量，要求的磁场强度为几百高斯，多功能测量靶室外的亥姆赫兹线圈提供的磁场强度(几十高斯)过小，不足以使背散射正电子运动方向改变。因此，为达到正电子背散射效应和计数率二者之间的一个均衡，在多功能测量靶室中加一个NdFeB永磁铁，使背散射正电子远离探测器，从而提高系统的时间分辨率。NdFeB永磁铁又可以起到聚焦作用，使的正电子束斑直径更小，正电子束流更集中，探测精度更高。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
虽然以上结合附图描述了本发明的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种新型多功能正电子束测量系统，其特征是，包括多功能测量靶室，磁场聚焦系统，正电子湮没寿命测量系统，符合多普勒展宽测量系统；
多功能测量靶室采用圆柱体，其前端连接一直管，直管的端口连接第一波纹管，第一波纹管与正电子束流入口相接，其后部有一端口，第一、第二探头阱分设置在多功能靶室的两边，且第一、第二探头阱口连接有第二、第三波纹管，多功能测量靶室的上部设有一阱口，下部设有若干个端口；多功能测量靶室接地；
正电子湮没寿命测量系统包括：二次电子探测器，BaF2闪烁体探测器，恒比定时甄别器，延时器，前置放大器，甄别器，时幅转换器，模数转换器，多道分析器和计算机；BaF2闪烁体探测器置于第一或第二探头阱，二次电子探测器置于多功能测量靶室内第一探头阱口或第二探头阱口的斜下方；BaF2闪烁体探测器、恒比定时甄别器和延时器依次相连；二次电子探测器、前置放大器和甄别器依次相连；延时器、甄别器分别与时幅转换器相连；时幅转换器、模数转换器和多道分析器依次相连；多道分析器与计算机相连；
符合多普勒展宽测量系统采用第一、第二高纯Ge探测器和核电子学插件；或第一、第二高纯Ge探测器之一、NaI探测器和核电子学插件；第一、第二高纯Ge探测器或第一、第二高纯Ge探测器之一、NaI探测器分设于多功能测量靶室的两边，并处在同一轴线上，且第一、第二高纯Ge探测器或NaI探测器与多功能测量靶室之间的距离可调；
磁场聚焦系统包括亥姆赫兹线圈和NdFeB永磁铁，亥姆赫兹线圈分别位于多功能测量靶室的上、下部，NdFeB永磁铁置于多功能测量靶室后部端口，处在第一、第二探头阱轴线的垂直方向上。
2.如权利要求1所述的新型多功能正电子束测量系统，其特征是，多功能测量靶室上部阱口连接有样品架，样品架包括第一、第二样品架，第一样品架用于正电子湮没寿命测量，第二样品架用于多普勒展宽和符合多普勒展宽测量；第一、第二样品架通过陶瓷管和绝缘橡胶连接多功能测量靶室，且第一、第二样品架可上下线性移动。
3.如权利要求1所述的新型多功能正电子束测量系统，其特征是，多功能测量靶室直径为200～400mm，高为300～500mm，直管的直径为50～100mm，高为300～700mm，波纹管直径为50～100mm，高为70～100mm，第一、第二探头阱之间的可调距离范围为30～200mm，多功能测量靶室上的端口直径为50～200mm。
4.如权利要求1所述的新型多功能正电子束测量系统，其特征是，亥姆赫兹线圈的轴向输运磁场强度大小为50～150高斯，在正电子输运区域内的磁场不均匀度≤10％，线圈最大外径≤1000mm；NdFeB永磁铁包括圆环状永磁铁，及圆环状永磁铁前端延伸出一矩形永磁铁，圆环状永磁铁的外径为70～100mm，内径40～60mm，数量8～15个；矩形永磁铁长15～30mm，宽20～40mm，高20～40mm；NdFeB永磁铁被塑料外壳包裹并固定于多功能测量靶室上。
5.如权利要求2所述的新型多功能正电子束测量系统，其特征是，二次电子探测器采用微通道平板探测器，微通道平板探测器与第一样品架平行放置；正电子入射方向与微通道平板探测器成45°；微通道平板探测器前设置有第二栅网，距离第二栅网前35mm处设置有第一栅网，第一栅网与样品的间距为15mm；微通道平板探测器、第一、第二栅网三者平行放置；微通道平板探测器，第一、第二栅网采用陶瓷管封装，第一、第二栅网均采用透射率90％的钨网。
6.如权利要求1所述的新型多功能正电子束测量系统，其特征是，多功能靶室不同位置上预留有若干不同尺寸的端口，用于设置真空规，观察窗，照明窗，及电穿通引出。
7.如权利要求1所述的新型多功能正电子束测量系统，其特征是，多功能测量靶室下部的若干个端口用于连接离子泵、分子泵及真空挡板阀。
8.如权利要求1所述的新型多功能正电子束测量系统，其特征是，BaF2闪烁体探测器采用直径为40～70mm，高为18～30mmBaF2的闪烁体和光电倍增管通过光学硅油耦合，光电倍增管外的磁屏蔽壳选用Mu金属材质。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103033523A (zh) * 2012-12-17 2013-04-10 中国科学院高能物理研究所 一种新型正电子湮没谱仪及其测量方法
CN105425276A (zh) * 2015-12-09 2016-03-23 西北核技术研究所 脉冲x射线能谱测量装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030161431A1 (en) * 2001-08-17 2003-08-28 Akers Douglas W. Method and apparatus for evaluating materials using prompt gamma ray analysis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103033523A (zh) * 2012-12-17 2013-04-10 中国科学院高能物理研究所 一种新型正电子湮没谱仪及其测量方法
CN105425276A (zh) * 2015-12-09 2016-03-23 西北核技术研究所 脉冲x射线能谱测量装置
CN206147110U (zh) * 2016-10-18 2017-05-03 中国原子能科学研究院 一种同位素谱线扫描探头

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