Электростатическая вакуумная линза

О П И С А Н И Е 333728ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советоиит Социаливтичеоки РеопубдииЗависимое от авт. свидетельства-Заявлено 05.7.1970 ( 1447528/26-25с присоединением заявки-Пр иоритет -М.Кл, Н 051 т 7/О омитет па делам иаоорртеиий и открытиори Совете МинистровСССР Опубликовано 21,11,1972. Бюллетень1 1.384.66 (О ага опубликования описания 21.1 Ч.1972 АвторизобретенияЗаявитель И, И. Крючков 11П 1,.;, 111. 1-,. ",е тт,ь 4 Ьг)О1" й ЗЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ВАКУУМНАЯ ЛИН Предлагаемое устроиство относится к электрофизичеоким установкам и может найти применение для формирования пучков заряженных частиц в ускорительной технике, электронной микроскопии и,в масс-спектрометрии.дИзвестны электростатические линзы различной конструкции, в которьх в качестве материала электродов обычно служит дюралюминий, латунь, нержавеющая сталь. Форма электродов может быть различной, В качестве,ма териала высоковольтных изоляторов применяют оргстекло, тефлон или фарфор.Если в таких линзах катод и анод изготовлены из металла, то не удается получить градиент электрического поля более 60 - 80 кв/см. 15В конструкциях, содержащих металлический анод и катод с диэлектричеСкой пленкой, может быть получен градиент электрического поля 100 в 1 кв/см, но такая конструкция менее надежна в эксплуатации, так как электри ческая прочность пленки быстро разрушается при высоковольтных разрядах. Возможны конструкции электростатичесиих линз, в которых катод изготовлен из недогревного стекла. При этом напряженность электрического поля так же достигает величины 100 - 120 км/см, но эффект повышения напряженности достигается в тех случаях, когда удельное объемное сопротивление р стекла составляет величину, близкую к 10" ом.см. Такую величину удельного ЗО объемного сопротивления большинство из стекол имеет при температуре 60 - ;120 С, и, следовательно, в конструкцию вводятся специальные нагреватели, что делает ее сложной и неудобной в эксплуатации. Подогревные катоды существенно ухудшают изоляционные свойства опорных и вводных изоляторов, Кроме того, используемые для катода стекла обладают ионной проводимостью. Длительное пребывание их в постоянном электрическом поле приводит к необратимому увеличению электрического сопротивления стекла, так как уменьшается число ионов-носителей тока в процессе их движения в поле к нейтрализации на металлическом электроде.Цель изобретения - значительное повышение градиента электрического поля между катодом и анодом линзыЭто достигается тем, чтов качестве материала катода применен полупроводниковый материал с электронной проводимостью, например полупроводниковый ситаллкоторый в зависимости от технологии выработки этого стекла, а также вторичной термической обработки готового стекла, путем изменения температуры и времени выдержки, может иметь удельное объемное сопротивление р= 106 в ; 10" ом.Как известно, наибольшая напряженность электрического поля при использовании в качестве катода полупроводникового стекла, а в333728 Е вЮ см Яд ЗЗО ЛО 1 га 1 ОО 1 О 1 О 1 О" 1 О"1 а"1 О 10 9 иг.1 Составитель Е. Громоводская Текред Т. Ускова Корректор Н, Шевченко едактор Тираж 44 с срьггп й и р и Совет ая паб., д. 4/5 Заказ 227211 ИИИПИ Комитет Изд, Мв 429о делам изобретений и о Москва, Ж, Раугпс Подпиеное Министров СССРчастная типография Костромского управления по печа качестве анода - нержавеющей стали, получается при р =10 - :10 в олгслт.На фиг, 1 представлена зависимость напряженности электрического поля от величвны удельного объемного сопротивления ситалла. В качестве остаточното газа в вакуумном объеме электростатической линзы, применяется гелий при давлении 8 10 - 4 - . 2.10 - а тор.Электроды электростатической линзы поддерживаются на секционных изоляторах из полупроводниковых ситалловых колец с заранее заданными значениями удельных объемного и поверхностного проводящего слоя, значения которых выбираются, исходя из условия равномерного распределения напряжения между секциями при принятом токе утечки. Ситалло-. вые полупроводящие диски разделены между собой металлическими дисками. Электроды электростатической линзы малой длины могут поддерживаться вводными изоляторами любой известной конструкции, например, через высоковольтные вакуумные вводные изоляторы.На фиг. 2 представлена конструкция предлагаемой электростатической линзы.5 В вакуумной камере 1 расположены электроды - анод 2 из нержавеющей стали и катод 3 из полупроводникового ситалла. Электроды поддерживаются секционированными изоляторами 4, которые, имеют электростатиче ские экраны 5. Ввод высокого напряжения осуществляется через высоковольтные вводы б. Предмет изобретенияЭлектростатическая вакуумная линза, со держащая вакуумную камеру, электроды,укрепленные на вводных и опорных изоляторах, отличающаяся тем, что, с целью повышения градиента электрического поля между электродами линзы, ее катоды выполнены из 20 полупроводникового материала с электроннойпроводимостью, например ситалла.