CS200612B1 - Elektrostatická komora na paralelný posun svfizku - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ

REPUBLIKA < 1S )

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 200 012 (11) (Bil

(61) (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 14 03 7?(21) fV 1669-77

(SI)lnLCI? H 05 Η 5/OO

ÚŘAD PRO VYNÁLEZYA OBJEVY (40) Zverrjnrné 31 01 80(45) Vydané 30 04 83

Vutor výnálrni 8BDBRKA STKPAH’ ing. CSc. · KOLSKlfi PBAITXSK ing., BRATISLAVA (54) KLektroOtatieká komora na paralelný posun svfizku 1

Vynález rieki problém takého prieSneho poaunovanie svlsku nabitých Saatíc, pri kte-rém sa maní «aer ieh pohybu, t.j. Šestice m6ku dopadat na r6sne mieata rovinného terSapod rovnakým uhlom. Vynález spadá do oblasti vákoovej elektroniky a techniky urýchlovaSov, V niektorých urýchlovačooh nabitých Saatíc aa vykaduje taká prieSne poaunovanie sels-ku, pri ktorom částice nemenie směr pohybu, menia iba siesto dopadu na terS. Tak Je to na-příklad v niektorých sariadeniaeh na implantáeiu iónov, u ktorých sa popři pokiadavke rov-noměrného rosdelenia hustoty Saatíc dopadajúcich na poměrně velká exponovaná plochu terSaeáSaane vyladuje, aby vketky Šestice dopadali na rovinný terč pod rovnakým uhlom, V sáSaa-nej dobo aa tento problém důsledné rieki sdstavou sa sebou umiestnených Styroch dvojícvychylovacích dosiek, na ktoré aa privádsajá vychylovacie napltia takej polarity a velkos-ti, ke Šestice sa v poli prvej dvojice doaiek vychýlia například horisontálne o určitýuhol. V opaSne orientovanou poli druhaj dvojice dosiek sa dráha Saatíc svlsku upraví tak,ke je rovnobekná s dráhou svlsku vstupujúceho do pole prvej dvojice doaiek a je voSi němuposunutá horisontálne o urSitá vsdialenost, ktorej velkost závisí od intensity elektrické-ho pole medsi dvojioami vychylovacích dosiek, ieh geometrie a energie Saatíc svlsku. Podob-ným spůsobom sa dosiahne posunutie svlsku vo vertikálnem smere v elektrických poliaeh 8al-kích dvoch dvojíc vychylovacích dosiek. Praktická reHisáeia takéhoto systému na paralelné'poaunovanie svlsku Sastíe je techniky poměrně náročná a nákladná najal pri rýchlom rosaie-taní svlsku, keS sa vykaduje Sasové synehronisácia a stabilita vychylovacích napití pripo-200 612 200 612 2 jených ku všetkým štyrom dvojiciam vychy 1‘ovacíeh doaiek · ohl'adom na rýchloet čaetíc zvBz-ku. Preto . sa tento apOeob paralelného poeunovania svBsku používá iba ojediněle. Ak j< tomožné, nahradzuje ea jednoduchým vychylovením svazku nabitých častíc v dvoch navzájem kol-mých smeroch. Týmto spOsobom.sa eíce nedoeieli rovnobežnost dráh častíc svazku vychylovené-ho v rfiznych emeroch, ich rfisnobežnosť je však často možné znížiť na přijatelné mieru umieetnením terče do dostatečné velkej vzdialenosti od mieata vychyl*ovania svazku. Podmienka rov*nobežnosti dráh častíc je v tomto případe splněná iba přibližné a aj to sa cenu zvaččovaniarozměrov zariadenia.

Zmienené nedostatky vyéčie uvedených spčsobov paralelného poeunovania svBzkov nabitýchčastíc do značnej miery odstraňuje předkládaný vynález.

Podstata elektrostatickéj komory na paralelný posun zvBzku podl’a vynálezu spočíváv tom, že sa skládá zn 4(2i + 1), i = 0, 1, 2, ... vodičov tvaru skrutkovnice a jednýmzávitom, ktoré sú symetricky rozložené okolo osi komory. Vodiče sú připojené k zdrojemalebo uzlom deličom napatia. Výhodou uvedenej elektrostatickéj komory na paralelný posun svazku nabitých častív porovnaní s doteraz používanými kombinovanými elektrostatickými doškovými vychy 1’ovacímisústevami je to, že umožňuje elektrostatické posunutie zvBzku na poměrně malom úseku drá-hy, t.j. v rozsahu dížky komory v oboch na seba kolmých emeroch, pričom na paralelné posu-nutie, připadne rozmietanie zvBzku sú potřebné prakticky iba dva regulovatelné zdroje na-pBtia (jeden na posunutie v horizontálnom, druhý vo vertikálnem smere). Příklad konkrétnej konstrukcie elektrostatickej komory na paralelný posun svazku,ktoré obsahuje dvanásť vodičov, je na obr. 1. Prstencové izolátory 13 držia vodiče tveruskrutkovnice 1 až 12. Sústava týchto vodičov a isolátorov je udržiavaná v žiadanej poloheválcovým pláštom 14. ktorý je uložený vo válcovéj vákuovej nádobě 15 opatřenoj prechodka-mi 16 s axiálnymi privodmi H, kterými sa privádzajú potenciály k jednotlivým vodičom alebodvojiciam vodičov. Na obr. 2 je uvedená schéma pripojenia vodičov komory k napájecím sdro-jom a odporovými deličmi 18. Na obr. 3 je ukázaná dráha zvBzku nabitých častíc v poli elek-trostatickej komory na paralelný posun svazku. Ak vektor*intenzity elektrického ool‘a Bov rovině z * 0 je orientovaný tak, ako to je ukázané na obr. 3, |9 je priemet dráhy častíczvBzku do roviny ys, 20 do roviny xz a 21 do roviny xy.

Ak sa připojí k vodičů 1 (obr. 2) potenciál Uj a k oetatným nepárnym vodičom sústavy potenciály UkI · Uj . cos fk, v okolí· osi komory, v rovině z 0, sa vytvoří homogénne elektrostatické pole, ktorého vektor intenzity íj je rovnoběžný s polpriamkou (0,1) a jen na oe komory kolmý. Ak sa připojí potenciál unk párnemu vodičů k - ♦ 1 a k ostatným párnym vodičom sa pripoja potenciály Ukn Ujj. sin fa v okolí osi komory, v rovinaz > 0, ea vytvoří homogénne elektrostatické pole, ktorého vektorem intenzity 3^ je kolmýna polpriamku (0,1), t.j. na vektor 2^. Ak sa pripoja uvedené potenciály k párnym vodičomi nepárnym vodičom súčaené, v okolí osi komory sa vytvoří výsledné elektrostatické pole,ktorého vellcost a směr vektore intensity sú rovné aúčtu vektor o v 3^ ♦ 2^. Potenciály ®kl * privádzané na příslušné vodiče vychy 1’ovaeej komory je možné vytvořit pomocou

Claims (3)

3 200 612 odporových deličov připojených k zdrojom napBtie. Skrutkovnicový tvar vodičov komory spfiso-buje, Se orientácia výsledného vektore intenzity elektrického pol’a závisí od súradnice z. Ak výsledný vektor intenzity elektrického pole EQ v rovině z = 0, zviera e polrovinou ur-čenou osou komory a polpriamkou (0,1) uhol oCQ, v inej rovině kolméj na os komory zviera z výsledný vektor intenzity elektrického póla Ez s touto polrovinou uhol **-z = «<·0 + 2W- · L To znamená, Se na nabitá časticu pfisobí počas jej pohybu v komoře elektrické pole, ktoréhovektor intenzity vzhladom na časticu pohybujúcu sa pozdíž osi komory sa plynule otáča. Při přechode částice od roviny z - O po rovinu z = L sa výsledný vektor intenzity elektric-kého pole otočí o uhol 20Γ. PĎsobením tohto póla sa nabitá čestica pohybuje po dráhe, kto-rej tvar (obr. 3) je taký, Se směrnice dráhy částice v bode z = L je rovnaká ako směrnicedráhy v bode z = 0. Velkost posunutia zvBzku yL přitom závisí od energie častíc zvBzku,intenzity elektrického póla v komoro a od dížky komory. Oblast homogenity elektrickéhopóla, t.j. oblast v okolí osi komory, v ktorej moSno povaSovat elektrické pole za homogén-ne je tým vBčéia, čím je elektrostatická komora na paralelný posun zvBzku zložená z vBčiie-ho počtu vodičov n. Elektrostatická komora na paralelný pOsun zvBzku sa m6Se pouSiť na také rozmietaniealebo priečne premiestňovanie zvBzku nabitých Častíc, pri ktorom sa vyžaduje, aby zvBzokdopadal na 1’ubovolné miesto rovinného terča pod rovnakým uhlom, ako to je například v za-riadeniach ne implantáciu ionov alebo, aby si zvBzok zachoval po jeho priečnom posunutípĎvodný směr pohybu, čo sa mdSe využit na korekciu dráh častíc, ich centrovanie a pod.v urýchlovačoch a iných ionooptických alebo elektrónooptických zariadeniach. PBEDJÍET VYNÁLEZU

1. Elektrostatická komora na paralelný posun zvBzku umožňujúca také priečne posunutiezvBzku nabitých častíc, po ktorom sa nezmení směr ich pohybu, vyznačujúca sa tým, Sesa skládá z n = 4(2i + 1), i a 0, 1, 2, ... vodičov tvaru skrutkovnice s jedným závi-tom, ktoré sú symetricky rozložené okolo osi komory.

2. Elektrostatická komora pre paralelný posun zvBzku podlá bodu 1 vyznačujúca sa tým, Že vodiče (1 a 12) sú připojené k zdrojom alebo uzlom deličov napgtia (18).

3 výkresy