Способ измерения потенциала потока заряженных частиц

Союз Советских Социалистических РеспубликЗаявлено 23.02.72 (21) 1751436/26-25 явкиприсоединением сударственный комите 3) Приоритет Совета Министров СС Бюллетень4исания 11.02.76 бликовано 15.11.7 53) УД,384 8,8) делам изобретении и открытий та опубликовани 72) Авторы изобретени 71) ЗаявительЛ. Э, Бахрах, В. аучно-исследовател ри Саратовском ор осударственном уни 54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА ПОТОКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦИзобретение относится к электроннои оптике, в частности к диагностике пучков заряженных частиц и может быть использовано при измерении распределения потенциала в протяженных электронных пучках.Известен способ измерения потенциала потока заряженных частиц, основанный на помещении в измеряемую точку пучка двух- электродного зонда, содержащего сетку (или диафрагму) и коллектор, причем на сетку подают постоянное запирающее напряжение, а на коллектор изменяющееся положительное.Недостатком такого способа является наличие постоянного отрицательного потенциала на сетке, что вызывает сильное возмущение в распределении скоростей заряженных частиц и, кроме того, отрицательно влияет на формирование электронного потока.Для ликвидации этого недостатка, приходится вводить дополнительные электроды сетки для экранирования поля первой сетки, что усложняет конструкцию прибора. Для повышения точности измерения по предлагаемому способу электрическое поле между диафрагмой и коллектором создают путем подачи запирающего потенциала на коллектор, а переменного - на диафрагму.На фиг, 1 показано измерительное устройство, реализующее предлагаемый способ; на В, Мурзин и Е, Л. Золотаревский институт механики и физикиена Трудового Красного Знамениерситете им. Н. Г. Чернышевского 2фиг. 2 - распределение потенциала вдоль оси пучка; на фиг. 3 - типичный ход вольтамперной характеристики.На фиг. 1 обозначено 1 - электронная 5 пушка, 2 - фокусирующая система, 3 - пролетный канал, 4 - измерительная головка, 5 - диафрагма с малым отверстием, 6 - коллектор, 7 - регистрирующий прибор, 8 и 9 - стабилизированные источники питания.10На фиг. 2 К - положение катода, А - положение анода на оси системы, 0 - положение диафрагмы измерительной головки, ЛУ - падение потенциала вблизи диафрагмы.15 При помощи источника питания 8 на коллектор измерительной головки подают такой отрицательный потенциал, чтобы между диафрагмой 5 и коллектором 6 было электрическое поле тормозящее электроны и препятст вующее их попаданию на коллектор. Тогдаприбор 7 регистрирует только ионный ток.Затем источником 9 плавно изменяют потенциал диафрагмы в сторону его уменьшения и снимают кривую зависимости ионного тока на 25 коллекторе от напряжения на диафрагме.При некотором значении потенциала диафрагмы наблюдается резкое увеличение ионного тока на коллектор. Этому значению потенциала соответствует точка излома вольтамперной характеристики. Можно считать,-и .аФиг 3 Составитель Е. ГромовШубина Техред Е. Митрофанова Корректор 3, Тарасова ктор Заказ 108/14 Изд.1989 ЦНИИПИ Государственного ко по делам изобре 113035, Москва, ЖТираж 833иитета Совета Мннистроений и открытийРаушская наб., д. 4/5 ПодписноеССР Типография, пр. Сапунова,что с точностью до потенциала, соответствующего начальным скоростям образования ионов, потенциал точки излома вольтамперной характеристики совпадает с потенциалом области пучка, прилегающей к отверстию диафрагмы, после чего на ионы начинает действовать вытягивающее их ускоряющее поле, обуславливающее резкое увеличение ионного тока.Таким образом с помощью вольтамперной характеристики (фиг. 3) в пучках заряженных частиц может быть проведена оценка радиальных и аксиальных измерений потенциала. Способ измерения потенциала потока заряженных частиц, например электронов, осно ванный на введении в измеряемую точку зондового устройства, например двухэлектродного зонда, содержащего коллектор и диафрагму, между которыми возбуждают изменяющееся электрическое поле, о т л и ч а ю щ и й ся тем, что, с целью повышения точности измерения, электрическое поле между диафрагмой и коллектором создают путем подачи на коллектор постоянного запирающегося потенциала, а на диафрагму - переменного.