SU645223A1

SU645223A1 - Charged particle energy analyzer

Info

Publication number: SU645223A1
Application number: SU742061307A
Authority: SU
Inventors: Борис Васильевич Бобыкин; Ростислав Николаевич Галль; Светлана Петровна Карецкая; Вениамин Моисеевич Кельман; Юрий Александрович Невинный; Владимир Антонович Павленко; Валерий Алексеевич Расторгуев; Николай Алексеевич Холин; Михаил Дмитриевич Шутов
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Специальное Конструкторское Бюро Ан Ссср; Институт Ядерной Физики Ан Казахской Сср
Priority date: 1974-09-17
Filing date: 1974-09-17
Publication date: 1979-01-30

Description

(54) АНАЛИЗАТОР ЭНЕРГИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ(54) ENERGY ANALYZER OF CHARGED PARTICLES

щих, коллимирующих и фокусирующих электродов расположены общие пары пластин так, ЧТО электронно-оптическа ось системы проходит через центр кривизны коллимирующих и фокусирующих электродов, источник и соответственно приемник частиц образует с боковыми поверхност ми диспергирующих электродов угол больше нул , но меньще 90°.Common, collimating and focusing electrodes arrange common pairs of plates so that the electron-optical axis of the system passes through the center of curvature of the collimating and focusing electrodes, the source and, accordingly, the particle receiver form an angle greater than zero but less than 90 ° with the side surfaces of the dispersing electrodes.

На чертеже схематически изображен анализатор зар женных частиц.The drawing shows schematically the analyzer of charged particles.

Он состоит из входной коллимнрующей линзы, образованной электродами, выполненными из входной нары пластин 1, пары в виде согласующих пластин 2 и общей пары пластин 3, деспергирующей системы электродов, включающей общую пару пластин 3, центральную пару пластин 4 с примыкающими к ней с обеих сторон нарами пластин 5 и 6, общей пары пластин 7, фокусирующей линзы, образованной электродами , выполненными в виде общей пары пластин 7, согласующей пары пластин 8, выходной пары пластин 9, источника 10 частиц и приемника 11.It consists of an input collimation lens formed by electrodes made from the input bunk of plates 1, a pair in the form of matching plates 2 and a common pair of plates 3, a desparing electrode system comprising a common pair of plates 3, a central pair of plates 4 with adjacent to it on both sides bunches of plates 5 and 6, a common pair of plates 7, a focusing lens formed by electrodes made in the form of a common pair of plates 7, a matching pair of plates 8, an output pair of plates 9, a source of 10 particles and a receiver 11.

Все электроды имеют свой потенциал, пластины расположены на одинаковом рассто нии от средней продольной плоскости. Пары пластин разделены между собой щелевыми зазорами. Пары нластин 3, 4, 5, 6 и 7 разделены пр молинейными щелевыми зазорами, а пары пластин 1, 2, 3, и 7, 8, 9 - щелевыми зазорами, образованными цилиндрическими новерхност ми.All electrodes have their potential, the plates are located at the same distance from the median longitudinal plane. The pairs of plates are separated by slit gaps. The pairs of nlastins 3, 4, 5, 6, and 7 are separated by straight slit gaps, while the pairs of plates 1, 2, 3, and 7, 8, 9 are divided by slot gaps formed by cylindrical surfaces.

Источник 10 зар женных частиц и приемник 11 размещень вне электростатического пол и могут находитьс как нод различными , так и под одинаковыми потенциалами .The source 10 of charged particles and the receiver 11 are placed outside the electrostatic field and can be either different or at equal potentials.

Анализатор предлагаемого типа может иметь варианты с ускорением или замедлением зар женных частиц в области центральной нары пластин 4. Электродна система анализатора может быть выполнена геометрически симметричной относительно взаимно перпендикул рных плоскостей системы или симметричной относительно продольной плоскости и несимметричной относительно поперечной плоскости.The analyzer of the proposed type can have variants with acceleration or deceleration of charged particles in the region of the central bunk of the plates 4. The electrode system of the analyzer can be made geometrically symmetrical with respect to mutually perpendicular planes of the system or symmetrical with respect to the longitudinal plane and asymmetrical with respect to the transverse plane.

Работает анализатор следующим образом .The analyzer works as follows.

Кажда точка источника 10 испускает расход щийс пучок зар женных частиц. Коллимирующа линза, образованна парами пластин 1, 2, 3, коллимирует этот пучок , дела его параллельным. Затем пучок поступает в диспергирующую систему электродов, котора отклон ет частицы в плоскости параллельной средней плоскости на тот или иной угол, в зависимости от их энергии.Each point of source 10 emits a diverging beam of charged particles. A collimating lens formed by pairs of plates 1, 2, 3 collimates this beam, making it parallel. The beam then enters the dispersing system of electrodes, which deflects particles in a plane parallel to the mid-plane at a given angle, depending on their energy.

В плоскости, перпендикул рной к средней , диспергирующа система также сохран ет параллельность падающего на него пучка.In a plane perpendicular to the average, the dispersing system also maintains the parallelism of the beam incident on it.

Изображени источника, соответствующие различным энерги м частиц, наход тс в фокальной плоскости фокусирующей линзы, образованной парами пластин 7, 8, 9. В этой плоскости расположена щель приемника 11 зар женных частиц.Source images corresponding to different particle energies are located in the focal plane of the focusing lens formed by pairs of plates 7, 8, 9. In this plane there is a slot of the receiver 11 of charged particles.

Предлагаемый анализатор обеспечивает получение высокой разрешающей способности при большой светимости за счет егоThe proposed analyzer provides high resolution at high luminosity due to its

следующих свойств. Коллимирующа и фокусирующа линзы без существенного сокращени их фокусных рассто ний в плоскости дисперсии позвол ют уменьшить энергию вход щих в призму частиц, чтоthe following properties. The collimating and focusing lenses, without significantly reducing their focal lengths in the plane of dispersion, reduce the energy of the particles entering the prism, which

приводит к возрастанию дисперсии анализатора и, следовательно, повышению его разрешени . В то же врем фокусные рассто ни в перпендикул рной плоскости значительно сокращаютс , что дает возможность хорошо фокусировать пучки с большими углами расходимости в этой плоскости , т. е. существенно увеличить светосилу анализатора. Вследствие малых величин аберраций линз возможно использованиеleads to an increase in the dispersion of the analyzer and, consequently, increase its resolution. At the same time, the focal distances in the perpendicular plane are significantly reduced, which makes it possible to focus beams with large divergence angles in this plane well, i.e., significantly increase the analyzer luminosity. Due to the small magnitudes of lens aberrations, it is possible to use

пучков с большими углами расходимости также и в плоскости дисперсии, что дополнительно увелнчивает светосилу анализатора . Площадь источника может быть большой. В случае применени длинногоbeams with large divergence angles are also in the plane of dispersion, which additionally increases the luminosity of the analyzer. The source area can be large. In the case of a long

источника в примен емом анализаторе возможно устранение искривлени его изображени .The source in the analyzer used can eliminate the distortion of its image.

Высока светимость призменного энергоанализатора обеспечивает возможность егоThe high luminosity of the prism energy analyzer makes it possible

использовани не только дл ожеспектрометров , но особенно дл комбинированных рентгено-, фото- и оже- электронных снекгрометров .use not only for Auger spectrometers, but especially for combined X-ray, photo and Auger electron snacrometers.

Claims

Invention Formula

An analyzer of energy of charged particles consisting of a source of particles, an electrostatic electron-optical system with central dispersing electrodes, input collimating and output focusing electrodes, and a particle receiver, characterized in that, in order to increase luminosity and simplify the design, electrodes of an electron-optical the systems are made in the form of parallel successive pairs of flat plates that are symmetrical with respect to the longitudinal plane of the analyzer, equidistant and insulated OF DATA from each other, -with this dispersing electrodes are in the form of a central pair of plates adjoining the

On both sides of it, at least on the edge of matching plates, separated by straight slit gaps, the collimating and focusing electrodes are made in the form of input and, respectively, output pairs of plates and adjacent to it at least a pair of matching plates, separated by curvilinear slit gaps, and between corresponding matching pairs of dispersing, collimating and focusing electrodes are arranged in common pairs of plates so that the electron-optical axis of the system passes through the center of curvature of the collimated the source and the particle receiver form an angle with the side surfaces of the dispersing electrodes greater than zero, less than 90 °. Sources of information taken into account in the examination 1.Yavor S. Ya. Et al., GTP, 41, 1839, 1971.

2.Denisov, E.P., et al., ZhTF, 41, 450, 1971.

3. Kelman, V.M. et al., PTE, 1973, No. 3, p. 38