SU1436148A2

SU1436148A2 - Энергетический анализатор с электростатическим зеркалом

Info

Publication number: SU1436148A2
Application number: SU864133199A
Authority: SU
Inventors: Людмила Георгиевна Бейзина; Светлана Петровна Карецкая; Вениамин Моисеевич Кельман
Original assignee: Институт Ядерной Физики Ан Казсср
Priority date: 1986-10-14
Filing date: 1986-10-14
Publication date: 1988-11-07

Abstract

Изобретение может быть использовано дл анализа по энергии потоков зар женных частиц при исследовании плазмы, космоса, поверхности твердого тела. Энергет1 ческий анализатор с электростатическим зеркалом содержит электроды 1-3, имеющие форму полых пр мых призм, обращенные друг к другу грани которых представл ют собой части соосных цилиндров, обращенных к источнику 4 и приемнику 5 своей выпуклостью. Энергетический анализатор имеет увеличенные разрешающую способность и светосилу. 1 з.п, ф-лы, 2 ил,, 1 табл.

Description

4

Ьд

|2ь

00

ГЧ)

Изобретение относитс к спектрометрам элементарных частиц, а именно к спектрометрам с электростатическими анализаторами, может быть исполь- зовано дл анализа по энергии потоков зар женных частиц при исследовании плазмы, космоса, поверхности твердого тела и т.д. и вл етс усовершенствованием изобретени по авт. св. № 591107.

Цель изобретени - увеличение разрешающей способности и светосилы энергоанализатора путем повышени линейной дисперсии зеркала и улучше- ни качества формируеморо им изображени .

Сущность изобретени заключаетс в том, что в результате добавлени HCfBoro фактора - возможности измене ни ширины и потенциала дополнительного электрода - увеличиваетс число свободных параметров, подбира значени которых можно компенсировать сферическую аберрацию при стигмати- ческом изображений, а в результате предлагаемого взаимного расположени источника, детектора и зеркала удаетс увеличить дисперсию устройства.

На фиг. дана проекци энергоана- лйзатора на его среднюю плоскость| на фиг.2 - то же, на плоскость, перпендикул рную к средней.

Зеркало анализатора состоит из Трех электродов 1-3, имеющих форму полых пр мых призм, обращенные друг к другу грани которых представл ют собой части соосных круговых цилиндров . Средний радиус зазора между первым и вторым электродом - R, между вторым и третьим - R. Центры зазоров лежат на оси 0. Источник 4 и детектор 5 расположены в свободном от электрического пол пространстве с другой чем ОСЬ О стороны от меж- электродных зазоров. Пунктиром по- каэаьсы траектории зар женных частиц.

Пучок зар женных частиц, выход щи из источника 4, подвергаетс воздействию межэлектродных полей. Электрод 1 заземлен, к электродам 2 и 3 приложены потенциалы 1 m,U и 1 , где и - начальна энерги зар женной частицы, деленна на ее зар д , А и Шз - коэффициенты, зави- с щие от геометрических параметров анализатора. Поле между электродами 1 и 2 действует как электростатическа линза, между электродами 2 и 3 как электростатическое зеркало. В результате прохождени этих полей пучок фокусируетс в горизонтальном и вертикальном направлени х и раздел етс по энергии. Измен потенциалы 1 и Ig пропорционально U, можно сфокусировать на входном окне детек- . тора 5 частицы с той или иной энер- гией и таким образом сн ть энергетический спектр исследуемого пучка зар женных частиц.

В качестве примера приведем конструктивные размеры и эксплуатационные данные дв ух рассчитанных анализаторов (таблица). Расчеты вьшолнены ДЛЯ случа ,, когда отношение высоты отверстий в изогнутых гран х к высоте призм, образующих электроды, равно . В приведенных системах обеспечена стигматичность изображени и скомпенсирована сферическа аберраци второго пор дка, т.е. К К О, св занна с угловой расходимостью анализируемого потока как в средней плоскости так и в перпендикул рном к ней направлении .

Обозначени в таблице соответствуют обозначени м фиг.1. Кроме того, приведены D-линейна дисперси устройства , R - разрешающа способность, определ ема шириной линии на половине высоты, S - ширина выходной щели источника, S - ширина входной щели детектора. Все линейные размеры даны в миллиметрах. Дл- осуществлени нужного распределени электрического пол вдоль осевой траектории ширина зазоров между соседними электродами не должна превьппать. 0,25 d, а контур, ограничивающий электродную систему в проекции на среднюю плоскость, должен быть удален от наход щихс в поле участков траекторий не менее, чем на 2,5 d.

Предлагаемый энергоанализатор за счет высокого качества фокусировки и большой дисперсии обладает большей разрешающей способностью и светосиой по сравнению с известным.

При заданной разрешающей способности светосила предлагаемого устройства по крайней мере на пор док ревьш1ает светосилу известного устройства . Помимо того, анализатор

ожет легко настраиватьс простым зменением потенциалов на электродах,

еханическа юстировка не требуетс .

вободный доступ к источнику и при

31436148

ёмнику обеспечивает удобство эксплуа- разрешающей способности и светосилы, тации энергоанализатора.грани электродов, изогнутые по поверхност м соосных цилиндров, обраФормула изобретени

Claims

1. Энергетический анализатор с электростатическим зеркалом по авт. св. № 591107, отличающий- с тем, что, с целью увеличени

щены к источнику и приемнику своей выпуклостью.

2. Анализатор по п.1, отличающийс тем, что между двум основными электродами введен 10 дополнительный электрод.

2. Анализатор по п.1, отличающийс тем, что между двум основными электродами введен дополнительный электрод.

R R. 1 d град 1 Ij. D S S- R

и и

100 101,3 219,7 10 50 0,5887 0,6771 420,5 1. 420

«

50 51,37 138,0 10 50 0,6741 0,7788 337,9 1 338

/ г J , г 7

и-4J-1- - - - I-14--Ji1 ff f

.

Составитель В.Кащеев Редактор С.Патрушева Техред Л.Сердюкова Корректор Л.ПатЪй

Заказ 5651/50

Тираж 746

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д, 4/5

Фиг.г

Подписное