SU1269216A1

SU1269216A1 - Energy analyzer

Info

Publication number: SU1269216A1
Application number: SU843791300A
Authority: SU
Inventors: Душан Драгутдинович Груич; Светлана Вячеславовна Пичко; Юрий Михайлович Суровцев; Мирза-Махмуд Ахмедович Тухтаев
Original assignee: Институт электроники им.У.А.Арифова
Priority date: 1984-09-13
Filing date: 1984-09-13
Publication date: 1986-11-07

Abstract

Изобретение относитс к электростатическому анализу по энерги м. Может быть использовано дл анализа энергетических спектров потока зар женных частиц из радиоактивных источников, в космическом пространстве , унругорассе нных и вторичных ионов и электронов, дл монокииетизации пучков зар женных частиц, выт гиваемых из источников. Цель изобретени - увеличение чувствительности и разрешающей способности по энерги м и углам рассе ни энергоанализатора тина Юза-Рожанского за счет сепарации в ноле дополнительного конденсатора. Дл этого между мишенью и входной диафрагмой введен дополнительный цилиндрический конденсатор 1 с внутренней 2 и внешней 3 обкладками, кроме того, устройство содержит диафрагмы 4, 5 и 6, ш,ель 7 на диафрагме 4, щели 8 на диафS рагмах 5 и 6, детектор 9. Повышение разре1паюн1ей способности достигаетс за счет (Л сужени щелей на диафрагмах 5 и 6. 2 з. н. ф-лы, 1 ил. N3 О5 СО OiThe invention relates to electrostatic energy analysis. It can be used to analyze the energy spectra of the flow of charged particles from radioactive sources, in space, and the unscattering and secondary ions and electrons, to monokietitize beams of charged particles drawn from sources. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and resolution in terms of energy and dissipation angles of the Hughes-Rozhansky energy analyzer due to the separation in the zero of an additional capacitor. For this, an additional cylindrical capacitor 1 with internal 2 and external 3 plates is inserted between the target and the input diaphragm, in addition, the device contains diaphragms 4, 5 and 6, w, spruce 7 at diaphragm 4, slots 8 at diaphragms 5 and 6, detector 9. Increasing the resolution of the ability is achieved due to (L narrowing of the gaps on the diaphragms 5 and 6. 2 c. N. f-ly, 1 ill. N3 O5 CO Oi

Description

(54) ЭНЕРГОАНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к электростатическому анализу по энергиям. Может быть использовано для анализа энергетических спектров потока заряженных частиц из радиоактивных источников, в космическом пространстве, упругорассеянных и вторичных ионов и электронов, для монокинетизации пучков заряженных частиц, вытягиваемых из источников. Цель изобретения — увеличение чувствительности и разрешающей способности по энергиям и углам рассеяния энергоанализатора типа Юза-Рожанского за счет сепарации в поле дополнительного конденсатора. Для этого между мишенью и входной диафрагмой введен дополнительный цилиндрический конденсатор 1 с внутренней 2 и внешней 3 обкладками, кроме того, устройство содержит диафрагмы 4, 5 и 6, щель 7 на диафрагме 4, щели 8 на диаф- _срагмах 5 и 6, детектор 9. Повышение разре- S2 шающей способности достигается за счет сужения щелей на диафрагмах 5 и 6. 2 з. и. ф-лы, 1 ил.(54) ENERGY ANALYZER (57) The invention relates to an electrostatic energy analysis. It can be used to analyze the energy spectra of a stream of charged particles from radioactive sources, in outer space, of elastically scattered and secondary ions and electrons, for monokinetizing beams of charged particles drawn from sources. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and resolution in terms of energy and scattering angles of an energy analyzer of the Yuz-Rozhansky type due to the separation of an additional capacitor in the field. For this purpose, between the target and the input aperture introduced further cylindrical capacitor 1 with the inner 2 and outer electrodes 3, moreover, the device comprises a diaphragm 4, 5 and 6, a slit 7 on the diaphragm 4, the slit 8 _with diaf- Ragmi 5 and 6, the detector 9. An increase in the resolving power S2 is achieved by narrowing the slots on the diaphragms 5 and 6.2. and. f-ly, 1 ill.

SU ₍₁„ 1269216SU ₍₁ „1269216

зs

Изобретение относится к спектроскопии, в частности к электростатическому анализу по энергиям, и может быть использовано для анализа энергетических спектров потоков заряженных частиц из радиоактивных источников, в космическом пространстве, упругорассеянных и вторичных ионов и элем [юнов, возникающих при взаимодействии потоков заряженных частиц с поверхностью твердого тела, для монокинетизации пучков заряженных частиц, вытягиваемых из источников.The invention relates to spectroscopy, in particular to an electrostatic energy analysis, and can be used to analyze the energy spectra of charged particle fluxes from radioactive sources, in outer space, elastically scattered and secondary ions and elements [arising from the interaction of charged particle fluxes with a solid surface body, for monokinetization of charged particle beams drawn from sources.

Цель изобретения увеличение чувствительности разрешающей способности по энергиям и углам рассеяния энергоанализатора типа Юза-Рожанекого за счет сепарации в поле дополнительного конденсатора.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the resolution in terms of energy and scattering angles of an energy analyzer of the Hughes-Rozhaneky type due to the separation of an additional capacitor in the field.

На чертеже приведено устройство, общий пропускной способности и, следовательно, чувствительности) целесообразно до размера фокального пятна энергоанализатора. Ширина щелей 8 на диафрагмах 5 и 6 при этом может быть выбрана в ~1()() раз меньше, чем у известного устройства.The drawing shows the device, the total bandwidth and, therefore, sensitivity) is appropriate to the size of the focal spot of the energy analyzer. The width of the slots 8 on the apertures 5 and 6 can be selected in this case ~ 1 () () times smaller than that of the known device.

Проведенные испытания показали, что при выборе параметров энергоанализатора, например ^²^^¹ = 150 мм; R> R\ — — К) мм; /Л/?к = 5X5 мм²; IAR = 5-0,05 мм², разрешающая способность энергоанализатора составляет == 0,0006. Увеличение чувствительности энергоанализатора составвид.The tests showed that when choosing the parameters of the energy analyzer, for example ^ ² ^^ ¹ = 150 mm; R> R \ - - K) mm; / L /? K = 5X5 mm ² ; IAR = 5-0.05 mm ² , the resolution of the energy analyzer is == 0.0006. Increasing the sensitivity of the energy analyzer composition

Эн е р го а н ал и з ат ор содер ж и г цилиндрический конденсатор 1 с внутренней 2 и внешней 3 обкладками с радиусом кривизны R\ и Рг соответственно и тремя диафрагмами 4 (’>. На диафрагме 4 находится щель 7.The energy analyzer contains a cylindrical capacitor 1 with inner 2 and outer 3 plates with a radius of curvature R1 and Pr, respectively, and three diaphragms 4 (’>. There is a gap 7 on diaphragm 4.

От ее площади IAR* (/ и ЛАУ длина и ширина щели соответственно) зависит пропускная способность и чувствительность энергоанализатора. Ширина ,\R двух одинаковых щелей 8 на диафрагмах 5 и 6 определяет разрешающую способность энергоанализатора. Диафрагмы 4 и 5 ограничивают в нем сектор в 63,6°, а диафрагмы 5 и 6 сектор с углом раствора (-), соответствующим конкретно выбранному энергоанализатору. На выходе энергоанализатора за диафрагмой 6 расположен детектор 9 анализируемых по энергиям заряженных частиц.The throughput and sensitivity of the energy analyzer depend on its IAR * area (/ and LAU length and slit width, respectively). The width, \ R of two identical slots 8 on the diaphragms 5 and 6 determines the resolution of the energy analyzer. Apertures 4 and 5 limit the sector to 63.6 °, and apertures 5 and 6 a sector with a solution angle (-) corresponding to a particular energy analyzer. At the output of the energy analyzer behind the diaphragm 6 there is a detector 9 of charged particles analyzed by the energies.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для исправной работы его располагают в вакууме с давлением, не превышающим р<1-1() ¹ тор. Параллельный пучок анализируемых заряженных частиц сечением, ограниченным площадью l'i\R* щели 7 на коллимирующей диафрагме 4, перпендикулярно к плоскости щели 7 входит в цилиндрический конденсатор 1. Затем в 63,6°секторном электрическом поле, ограниченном диафрагмами 4 и 5, он фокусируется в плоскости диафрагмы 5 и проходит через ее щель 8 площадью IAR во второе секторное электрическое поле, ограниченное диафрагмами 5 и 6, с углом раствора (Э, соответствующим конкретно выбранному энергоанализатору. Из него через щель 8 площадью IAR на диафрагме 6, в которой находится второе фокальное пятно, пучок проанализированных но энергиям заряженных частиц попадает в детектор (вторично-электронный умножитель) 9.For proper operation, it is placed in a vacuum with a pressure not exceeding p <1-1 () ¹ torr. A parallel beam of analyzed charged particles with a cross section limited by the area l'i \ R * of the slit 7 on the collimating diaphragm 4, perpendicular to the plane of the slit 7 enters the cylindrical capacitor 1. Then, in the 63.6 ° sector electric field bounded by the diaphragms 4 and 5, it focuses in the plane of the diaphragm 5 and passes through its slot 8 with an IAR area into the second sector electric field bounded by the diaphragms 5 and 6, with a solution angle (E corresponding to the particular energy analyzer. From it, through the slot 8 with the IAR area on the diaphragm 6, to Torah is the second focal spot, the beam is analyzed, but the energy of the charged particle hits the detector (secondary electron multiplier) 9.

Увеличение разрешающей способности в предлагаемом энергоанализаторе за счет сужения щелей 8 на промежуточной 5 и выходной 6 диафрагмах (без ущерба для его ляет l\R_Kl\RThe increase in resolution in the proposed energy analyzer due to narrowing of the slots 8 at the intermediate 5 and output 6 diaphragms (without prejudice to it l \ R _K l \ R

100.one hundred.

При этом ширина .\R =The width. \ R =

ВНИИПИ Заказ 6(143 ;55 Филиал ППП «Патент», г.VNIIIPI Order 6 (143; 55 Branch of the PPP "Patent", g.

= 0,05 мм щелей 8 на диафрагмах 5 и 6 не ограничивает прохождение через энергоанализатор пучка заряженных частиц.= 0.05 mm of slots 8 on the diaphragms 5 and 6 does not limit the passage through the energy analyzer of a beam of charged particles.

Таким образом, в предлагаемом энергоанализаторе по сравнению с известным одновременно и независимо увеличена разрешающая способность на 1,3 порядка, а пропускная способность и, следовательно, чувствительность на два порядка.Thus, in the proposed energy analyzer, in comparison with the known one, the resolution is simultaneously and independently increased by 1.3 orders of magnitude, and the throughput and, therefore, sensitivity by two orders of magnitude.

Claims

Invention Forms

1. An energy analyzer containing a cylindrical capacitor with a solution angle (-), an input and output diaphragms with slits of the same profile of width L /?, An ion scattering target located on the input side, and an ion detector located on the output side, different heme that, in order to increase the sensitivity, resolution but the energies and angles of scattering, an additional cylindrical capacitor is introduced between the target and the input diaphragm, bounded from the end, from the target side, by a collimating diaphragm with a slit, w rina which is selected within the AR * w ~ (0,7 0,9) - (Ri - / |?), where (R ₂ Ri) distance between the outer and inner plates of a capacitor with an additional cylindrical curvature radii R ₂ and R \ respectively , and from the opposite end - the input diaphragm with a gap of width AR, which is common with a cylindrical capacitor with a solution angle (-).

2. Energy analyzer by π. 1, characterized in that the output diaphragm with a slit of width AR is located at a distance from the end face of the additional cylindrical capacitor corresponding to the focus position.

3. Energy analyzer but π. 1, characterized in that the angle of the solution Θ of the cylindrical capacitor is selected equal to 63.6 °.