Способ получения ионов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 28 ИЗЗ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 061969 ( 1295321/26-2 л. 21 д, 36 трисоединением заявкиПК Н 051 т 5/00ЧК 621 384 6 (088.8 риорнтетпубликовано 29.Х.1970, Б Комитет по деламзобретений и открыт летень33 Совете Министре СССР ата опубликования описания 12.1.1971 Лвторизобретени ВСЕССОЗН 4ртГт; -.,:. БИБЗ 13,;=КА, П, Голубко явитель ПОС ЛУЧЕНИЯ ИОН Изобретение и технике, электроспектрометрии,Известен способ получения ионов с помощью электростатического поля высокой напряженности, заключающийся в ионизации атомов вблизи поверхности или непосредственно на поверхности острия, формирующего интенсивное электростатическое поле.По этому способу сильное поле создается системой электродов, состоящей из положительно заряженного острия - концентратора поля и расположенного против него отрицательно заряженного кольцевого электрода. Последний может быть в виде пластины с круглым отверстием малого диаметра, цилиндра с плоским дном, в котором проделано небольшое отверстие, усеченного конуса с малым отверстием и т. д. Диаметр отверстия в кольцевом электроде, как правило, равен нескольким миллиметрам или, самое меньшее, долям миллиметра, Вершину острия размещают в плоскости отверстия кольцевого электрода и устанавливают в его центре. Межэлектродный объем и пространство за кольцевым электродом откачивают до сверхвысокого вакуума (остаточное давление -. 10-т .тьтт рт, ст.), после чего в промежуток между острием и кольцевым электродом подают газ или пар; подлежащий ионизации (рабочий диапазон относится к ускорительно" иной промышленности, масс давлений 10 4 - 10 - лтлт рт. сг.) нри продолжающейся непрерывной откачке пространства за кольцевым электродом, Поскольку атомы вещества, поступающего в межэлектродный 5 объем, выходят в отверстие кольцевого электрода, часть их, двигаясь в непосредственной близости от вершины острия, попадает в зону поля высокой напряженности, включая поверхность острия, где и ионизуется механиз мом автоионизации, или десорбции, Потерявшие свои валентные электроны атомы превращаются в положительно заряженные ионы, которые удаляются полем через отверстие в кольцевом электроде, образуя ионный пучок.15 Однако ввиду того, что радиус закруглениявершины острия обычно составляет доли микрона или, самое большое, микроны, а зона поля высокой напряженности непосредственно ттримыкает к поверхности острия и глубина ее 20 примерно равна радиусу закругления острия,число атомов, попадающих в единицу времени в зону поля достаточной для ионизации интенсивности, в том числе и на поверхность острия, невелико, а значит мал и ионный ток 25 пучка, создаваемого ионизованными частицами, Увеличение размеров острия н повышение давления в межэлектродном объеме не приводят к существенному увеличению интенсивности ионного пучка в связи с тем, что в пер- ЗО вом случае увеличение размеров ограничено285133 Предмет изобретения Составитель И, ПетровРедактор Б. Б. Федотов Техред А. А. Камышннкова Корректор Л. Л. Евдонов Заказ 3782/17 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская иаб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 потребной для создания ионизующего поля ,разностью потенциалов между электродами, а во втором увеличение давления в объеме ограничивается опасностью пробоя межэлектродного промежутка. Кроме того, вместе с ионным 5 пучком через отверстие в кольцевом электроде выходит поток нейтральных, неионизовавшихся частиц - сопутствующий ионному потоку фон, на несколько, порядков более интенсивный чем сам ионный пучок и приводящий к 10 появлению нежелательных вторичных явлений в объеме (перезарядки и т. д,).Предлагаемый способ позволяет значительно увеличить интенсивность ионного пучка при одновременном снижении количества нейтраль ных частиц, сопутствующих потоку ионов. Он отличается тем, что ионизуемое вещесвво в газообразном, парообразном или жидком состоянии подают через сквозной внутренний канал положительно заряженного электрода, 20 концентрирующего поле, к поверхности электрода непосредственно в зону поля высокой напряженности. Здесь атомы вещества ионизуются механизмом автоионизации, десорбции или иопарения полем, а образовавшиеся ионы 21 удаляются полем через отверстие в отрицательно заряженном кольцевом электроде, формируя ионный пучок. В связи с тем что при этом способе, реализуются сравнительно большие секундные расходы вещества через выходное сечение внутреннего канала концентрирующего электрода при строгой направленности подачи в вону поля высокой напряженности, интенсивность ионного пучка значительно, повышается, а нейтральные атомы, сопутствующие ионам, практически отсутствуют. Опособ получения ионов, заключающийся в том, что атомы ионизуемого вещества подают в рабочую камеру, в которой создают электростатическое поле с помощью концентрирующего электрода, и вытягивают образовавшиеся ионы, отличающийся тем, что, с целью увеличения интенсивности ионного пучка и снижения нейтральной компоненты в пучке, ионизуемое вещество подают в рабочую камеру через концентрирующий электрод непосред. ственно в зону высокой напряженности электростатического поля.