Устройство для измерения потоков низкоэнергетических электронов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ц Н 01 ) 43 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ боте ВЭУ открымпульсоов. ПТЭ,ерс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Тютиков А. М. О ратого типа в режиме счета и1962,1, с. 154 - 157.2. Гаприндашвили А. И, ВЭУ как детектор экзоэлектронов. - В кн.: Техника и методика регистрации экзоэлектронной и акус-, тической эмиссии. Изд-во Уральский политехнический институт, 1973,215, с. 26 - 31 (прототип). ЯО 1078501(54) (57) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТОКОВ НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ в разборных вакуумных установках, содержащее динодную систему вторично-электронного умножителя и и коллектор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регистрации интенсивности потоков электронов и новьшенин чувствительности измерений, перед входом динодной системы последовательно. по ходу электронного потока расположены фокусирующий электрод, ускоряющая сетка, отклоняющая система для сканирования электронным пучком и микроканальная пластина.Изобретение относится к технической физике, в частности к изобретению низкоэнергетических излучений с помощью вторичноэлектронных умножителей (ВЭУ), и можетбыть использовано в электронной спектроскопии, в масс-спектроскопии, дозиметриимягкого рентгеновского и ультрафиолетового излучения,Известно устройство измерения слабыхпотоков заряженных частиц в вакууме, содержащее ВЭУ открытого типа, который осуществляет операцию детектирования электронов и счета числа импульсов 11.Указанное устройство не обеспечиваетвысокой чувствительности и стабильностипри измерениях слабых электронных потоков, поскольку коэффициент усиления ВЭУс течением времени уменьшается, это уменьшение вызвано загрязнениями динодов привскрытии вакуумных камер, накоплением надинодах продуктов диссоциации, возникающих под действием электронного пучка.Наиболее близким к предлагаемому является устройство измерения низкоэнергетических электронов в разборных ваккумных установках, содержащее динодную систему вторично-электронного умножителя иколлектор 12.В известном устройстве перед измерениями производят регистрацию интенсивностиэлектронного потока от эталонного источника, а падение усиления ВЭУ компенсируютподъемом коэффициента усиления электронной аппаратуры.Однако при измерениях известным устройством компенсация малоэффективна изза существенного роста аппаратурных шумов и поэтому стабильность и чувствительность измерений остаются недостаточно высокими.Цель изобретения - расширение диапазона регистраци и интенсивности потоковэлектронов, повышение чувствительности истабильности измерений.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для измерения потоков низкоэнергетических электронов в разборных вакуумных установках, содержащем диноднуюсистему вторично-электронного умножителяи коллектор, перед входом динодной системы последовательно по ходу электронного потока расположены фокусирующий электрод,ускоряющая сетка, отклоняющая системадля сканирования электронным пучком имикроканальная пластина.На чертеже схематично представлено устройство для измерения потоков низкоэнергетических электронов.Устройство содержит последовательнорасположенные фокусирующий электрод 1,ускоряющую сетку 2, отклоняющую систему3, микроканальную пластину (МКП) 4, динодную систему 5 ВЭУ, коллектор 6.Электроны низких энергий от эталонного источника или измеряемого потока фоку 55 Большой по величине и стабильный коэффициент усиления устройства обеспечивает высокую чувствительность измерения, Повыше нию чувствительности измерений способстсируются электродом 1, а затем ускоряются электрическим полем сетки 2 до энергий, которые обеспечивают максимальный коэффициент вторичной эмиссии с каналом МКП.Поданное на отклоняющую систему напряжение развертки позволяет сканировать сфокусированным пучком по поверхности МКП 4 в вертикальной и горизонтальной плоскости. После усиления микроканальной пластиной электронный поток поступает на вход 10 динодной системы 5 ВЭУ, в которой дополнительно усиливается и формирует на коллекторе 6 электрический импульс, поступающий затем на пересчетную схему.Измерение электронных потоков осуществляют следующим образом.Перед измерением исследуемого потокаэлектронов на фокусирующий электрод 1 направляют пучок электронов от эталонного источника, подают ускоряющее напряжение на сетку 2, а также напряжение развертки на отклоняющую систему 3, осуществляют сканирование эталонным пучком электронов по поверхности МКП 4 и с помощью динодной системы 5, имеющей коллектор 6, измеряют среднее число импульсов в единицу времени. Затем аналогичным образом 25 регистрируют число импульсов от исследуемого потока электронов. В дальнейшем в каждом новом цикле герметизации установки при измерениях числа импульсов от эталонного источника повышают напряжение на динодной системе,5 ВЭУ до тех пор, пока полученное значение скорости счета будет составлять не менее (96 - 98) % от величины, достигнутой в предшествующем цикле герметизации установки, В результате удается скомпенсировать уменьшение коэффици ента усиления сборки МКП-ВЭУ после контакта с атмосферой и обеспечить стабильность измерений, Затем направляют на МКП измеряемый электронный поток и регистрируют его при сканировании поверхности МКП, снимая сигнал с коллектора ВЭУ.40 Стабильность измерений обеспечиваетсятакже сканированием на поверхности МКП пучка электронов от эталонного и измеряемого потока. В этом случае загрузка каналов МКП уменьшается, не происходит переутомления каналов, что приводит к умень 45 "шению просчетов при регистрации интенсивных потоков электронов.Предлагаемое устройство имеет высокийкоэффициент усиления: 10 - 109, причем усиление МКП составляет 104, а динодной системы 104 - 105. Указанный коэффициент усиления динодной системы достигается при относительно низких напряжени.ях 2,5 - 2,8 кВ, что позволяет в широком ди.апазоне (до 4 кВ) повышать на ней напряжение, компенсируя эффект старения,1078501 Составитель Б. Пчелов Техред И. Верес Корректор М. Шароши Тираж 683 одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор А, Власенко Заказ 974/46 3вует также фокусировка исследуемого пучка электронов и ускорение электроонов до энергий, соответствующих максимуму коэффициента вторичной эмиссии. Предлагаемое устройство обеспечивает стабильные измерения как при малых, так и больших загрузках. Допускается много 4кратный напуск атмосферы в вакуумные камеры различных приборов без уменьшения чувствительности и стабильности измерений. Высокий коэффициент усиления способствует формированию на коллекторе динодной системы импульса большой амплитуды, что позволяет упростить регистрирующую аппаратуру.