Устройство для измерения распределения потенциала и градиента потенциала в электронных приборах

О П И С А Н И Е 266)02ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союа Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства-1331313/26-2 3 аявлено 28.1 Ч.19 с присоединением л. 21 д, 36 аявки-Комитет по делам зобретвниР и открытиР( УДК 632,384,622 088.8) д 4 оритет Опубликовано 17.111,1970. Бюллетень1 Дата опубликования описания 28 Ч 11.1970 и Совете Министров СССР Авторизобретен, И. Павлов Заявите ТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИПОТЕНЦИАЛА И ГРАДИЕНТА ПОТЕНЦИАЛАВ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ Изобретение относится к вспомогательной аппаратуре ускорителей.В существующих устройствах для измерения распределения потенциала и градиента потенциала в электронных приборах используется анализ энергии ионов, возникающих вследствие ионизации исследуемым электронным пучком остаточных газов. Такие устройства содержат электрод для вытягивания ионов через отверстие в коллекторе электронов, Вытягивающий электрод имеет щелевое отверстие, за которым находится коллектор ионов в виде цилиндра Фарадея, служащий для анализа энергии ионов путем снятия тормозных характеристик ионного тока.В этом устройстве на коллектор ионов поступают ионы со сего участка монотонного изменения потен иала вдоль пучка электронов, и поэтому рудно точно определить место образования ионов определенной энергии.Предлагаемое устройство обеспечивает большую точность измерения распределения потенциала, Все величины, требуемые для определения потенциала, измеряются непосредственно в процессе опыта. Повышение точности достигается тем, что строго фиксируется место образования ионов, на пути пучка нейтральных частиц установлен модулятор пучка, например, в виде механического прерывателя, а источник пучка нейтральных частиц и регистратор ионов установлены на раздельно действующих механизмах перемещения.На чертеже представлено описываемое устройство.Устройство содержит источник 1 пучканейтральных частиц, создающий пучок 2 атомов или молекул, пересекающих исследуемый электронный пучок 8 в поперечном направлении. Часть атомов пучка ионизируется и 10 попадает в виде ионов в регистратор ионов,содержащий коллиматор 4, анализатор б энергии, анализатор б массы ионов и детектор 7, Для облегчения выделения ионов из пучка на фоне ионов остаточных газов в уст ройство введен модулятор 8 интенсивностиатомного пучка, например, в виде механического прерывателя, Чтобы иметь возможность измерять потенциал в любой точке прибора, где проходит электронный пучок, устройство 20 содержит систему 9 перемещения источниканейтральных частиц вдоль и поперек пучка электронов и систему 10 перемещения регистратора в плоскости, проходящей через ось пучка электронов перпендикулярно пучку 25 атомов.Ионы, образовавшиеся в точке А прибора,ускоряются в направлении убывания потенциала. Если на пути ионов поместить регистратор, в котором имеется анализатор энергии, ЗЭ например, использующий торможение или от266102 Составитель Б. ПоповРедактор И, Г. Михайлова Техред А. А, Камышиикова Корректор А. И, Зим аказ 19295 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д, 4/5 пография, пр. Сапунова, 2 клонение ионов электрическим полем, то можно определить величину энергии ионов в разброс этой энергии. По величине энергии ионов находят потенциал точки А. Разброс энергии ионов служит мерой градиента потенциала в точке А.Необходимо, чтобы пучок нейтральных частиц давал ионы, которые отличаются от ионов остаточных газов. С этой целью в качестве рабочего вещества пучка используются вещества с низкой упругостью пара, в обычных условиях находящиеся в твердой фазе, например металлы (свинец, кадмий, калий, рубидий и т, д,), Возможно применение жидкостей с низкой упругостью пара, например ртути.В указанных случаях требуется, чтобы вещество пучка нейтральных частиц не присутствовало в заметной концентрации в составе остаточных газов, Выделение ионов пучка из ионов остаточных газов может осуществляться при помощи анализатора масс, например при помощи масс-спектрометра магнитного или радиочастотного типа.В качестве рабочего вещества могут быть использованы вещества с высокой упругостью пара или газы, В этом случае пучок модулируется по интенсивности и регистрируется только переменная составляющая тока ионов, по частоте и фазе совпадающая с изменением интенсивности зондирующего пучка. В последнем случае наличие масс-анализатора существенно снижает уровень фона и повышает отношение полезного сигнала к шуму, что позволяет использовать в качестве вещества пучка газ, например криптон или ксенон,сильно отличающийся по массе от газов,обычно содержащихся в вакуумной системе(водород, азот, углекислый газ, метан и т. д.).Устройство позволяет измерять потенциал5 не только на оси пучка, но также и на некотором расстоянии от оси,Для измерения потенциала вне оси при помощи предлагаемого устройства производитсясмещение пуска нейтральных частиц на тре 10 буемое расстояние от оси, а регистратор перемещается в плоскости, проходящей черезось пучка электронов и перпендикулярнойпучку нейтральных частиц, до тех пор, покав него не попадут ионы из пучка, Очевидно,15 что указанные ионы образуются в точке пересечения пучка нейтральных частиц с плоскостью, в которой перемещается регистратор,следовательно, можно определить потенциали его градиент в этой точке,20Предмет изобретенияУстройство для измерения распределенияпотенциала и градиента потенциала в электронных приборах, содержащее источник пуч 25 ка нейтральных частиц и регистратор ионов,состоящий из анализатора энергии частиц,коллиматора и детектора, отличтощееся тем,что, с целью повышения точности измеренияпотенциала во всем пространстве, занятом30 пучком заряженных частиц, на пути пучканейтральных частиц установлен модуляторпучка, например, в виде механического прерывателя, а источник пучка нейтральных частиц и регистратор ионов установлены на35 раздельно действующих механизмах перемещения,