Способ получения пучка ионов цезия

Номер патента: 1412516

Авторы: Бернацкий, Власов, Павлов

Формула

Способ получения пучка ионов цезия путем полевой эмиссии ионов с острийного эмиттера в вакууме, отличающийся тем, что, с целью получения пучка однородного состава и субмикронных размеров посредством уменьшения диаметра, угловой расходимости пучка и давления паров цезия в вакуумном объеме, эмиссию ионов осуществляют с нанесенной на него пленки цезия с концентрацией (2 5) 1014 атм/см2, при температуре острия 250 600 К, напряженности электрического поля на вершине острия (4 10) 107 В/см с последующим снижением ее до величины (1 2,5) 107 В/см.

Описание

Изобретение относится к эмиссионной электронике, а именно к полевой эмиссии ионов с острийных эмиттеров.
Цель изобретения уменьшение давления паров цезия и улучшение параметров пучка, а именно уменьшение диаметра и угловой расходимости пучка и повышение однородности его состава.
Способ состоит в следующем.
В качестве эмиттера ионов берут вольфрамовое острие с радиусом закругления вершины порядка 10-6 10-4 см. На острие наносят пленку цезия с концентрацией N-(2-5) 1014 ат/см2. При температуре из интервала 250 600 К цезий за счет поверхностной диффузии покрывает всю поверхность острия. Вблизи вершины острия создают электрическое поле напряженностью (4 10) 107 В/см, что приводит к мгновенной десорбции слоя цезия с вершины. После этого снижают напряженность электрического поля до (1 2,5) 107 В/см. При этом за счет образования градиента концентрации поля вдоль поверхности адсорбированные атомы цезия будут диффундировать с боковой поверхности острия на его вершину и десорбироваться полем в виде ионов. Поскольку экспериментально установлено, что скорость полевой десорбции резко возрастает с ростом напряженности поля и снижением поверхностной концентрации цезия, то эмиссия ионов преимущественно происходит с небольшого участка поверхности на вершине острия площадью 10-15 10-9 см2, где одновременно имеются и наибольшая напряженность электрического поля и наименьшая поверхностная концентрация цезия. Таким образом, эмиттируемые за счет полевой десорбции ионы цезия образуют пучок малого диаметра и с ограниченной угловой расходимостью.
При этом отсутствует испарение цезия в виде нейтральных и многоатомных частиц, и пучок состоит в основном из ионов Cs+.
Изобретение относится к эмиссионной электронике и может быть использовано в технологии и экспериментальной технике. Цель изобретения - разработка способа получения узкого пучка ионов цезия однородного состава с малой угловой расходимостью без напуска паров цезия. Способ включает подачу цезия на острийный эмиттер, приложение к эмиттеру положительного электрического потенциала в вакууме, нанесение цезия на вольфрамовое острие в виде пленки концентрацией (2 - 5) 1014 ат/см2. Установление температуры острия в интервале 250 - 600 К, приложение электрического поля с напряженностью на вершине (4 - 10) 107 В/см и последующее снижение его до (1-2,5) 107 В/см. Улучшены параметры пучка; диаметр, угловая расходимость и однородность состава, а также снижено давление паров цезия в вакуумном объеме.

Заявка

4158931/25, 11.12.1986

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

Бернацкий Д. П, Власов Ю. А, Павлов В. Г

МПК / Метки

МПК: H01J 27/26

Метки: ионов, пучка, цезия

Опубликовано: 27.12.1996

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1412516-sposob-polucheniya-puchka-ionov-ceziya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения пучка ионов цезия</a>

Похожие патенты