Коллектор фарадея для измерения угловых распределений заряженных частиц

32281 Союз Советских Социалистических Республинависимое от авт. свидетельствааявлено 15.Ъ 1.1970 ( 1452230/26-25присоединением заявкиЛ. Кл. 39/02 Комитет по деламизооретений и открыт нор итет Опубликовано ЗО,Х 1,1971, Бюллетень Дата опубликования описания 14.11.1 ДК 621,384.6(088,8)36 при Сосете Министре СССР. Протопопов Заявите КОЛЛЕКТОР ФАРАДЕ РАСПРЕДЕЛЕНИ ии колых рас- апример рнрован и н 1)арадея товольно Изобретение относится к конструкцлектора Фарадея для измерения угловпределений заряженных частиц, нэлектронов,Известно применение коллектора Фарадеяв дифрактометре низкоэнергетических электронов, служащего для исследования поверхности твердых тел.Информация о структурных параметрах поверхности получается из угловых распределений дифракционных пучков и их интенсивностей, в частности из профилей интенсивностей отдельных пучков рефлексов.Распределение рефлексов можно легко наблюдать визуально, так называемый методпослеускорения, Об относительных интенсивностях судят с помощью микрофотометрического устройства через смотровое окно,Угловые распределения и интенсивностиможно измерять также с поощю цилиндраФарадея, как это делается, например, в классическом приборе Дэвиссона и Джермера. Однако все эти спососы количественных измерений распределения интенсивностей имеютряд недостатков.В случае, например, микрофотометния трудно добиться хорошей точност еооходимого разрешения,В случае применения цилиндров споследним необходимо задавать ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ сложные траектории перемещения, что ве асложно осуществить технически,Предлагаемая конструкция коллектора Фарадея позволяет измерять угловые профили5 интенсивности дифрагированных электроновпо заданным направлениям, при этом компактна (всего один простейший манипулятор,передающий в вакуумный объем только вращение).0 На чертеже изображено описываемое устройство.Конструкция собственно системы прибораодна из обычных с двух- или трехсеточнойполусферической сепарнрующей системой н15 полусферическим флуоресцирующим экраном(металлическим). Зкран 1 имеет радиальнуюпрорезь 2. Сзади этого экрана находится ещеодин экран 3, имеющий возможность вращаться вокруг оси симметрии (вокруг пушки20 электронов 4) с помощью сильфонного манипулятора 5 на подтнипнике 6 и несущий насвоей вогнутой поверхности электрически изолнрованньш от него изоляторами 7 коллекторФарадея 8 в виде раскручивающейся спира 25 ли, имеющей в разрезе Г-образную форму суглом раскрытия 20 - 40, Коллектор 8, экран,3 (с вогнутой стороны) н экран 1 (с выпуклой) для уменьшения вторичной эмиссии имеют специальное покрытие. Поворачивая экран30 8 с помощью манипулятора 5, можно нроектировать последовательно все участки коллектора на прорезь в экране 1 и измерять интенсивность дифрагированных электронных лучей по направлению прорези в аноде. Для снятия профиля интенсивности по любому другому направлению с помощью манипулятора образца - мишени 9 последний может быть повернут вокруг своей оси на необходимый угол.Ширина прорези 2 и угол раскрытия стенок коллектора 8 определяются, в частности, необходимым угловым разрешением и предельной чувствительностью измерительной апп ар атуры.Наилучшие результаты получаются в том случае, когда биссектриса угла раскрытия коллектора не совпадает с линией, соединяющей центр кривизны системы, т. е. лежащей на поверхности мишени и основания дна коллектора, на угол 10 - 20.Полусферической экран 3 вращается в специальном роликовом подшипнике б на цилиндрическом продолжении экрана 1 через керамический поводок 10, внутри которого проходит проводник, соединяющий коллектор с вводом в вакуумную систему с помощью манипулятора, который, в свою очередь, вращает реверсивный двигатель синхронно с движением ленты электронного пишущего потенциометра. После соответствующего усиления сигнал профиля интенсивности подается на вход самописца.К недостаткам конструкции следует отнести известную неправильность отверстия, сквозь которое проходят электроны на коллектор (отверстие, естественно, не круглое), а также некоторые потери тока дифрагированных электронов на сетках 11, Однако первый недостаток можно почти полностью устранить, взяв известный запас по угловому р аз решению.Таким образом, описываемая конструкция 5 коллектора значительно расширяет рабочийдиапазон измерений прибора и позволяет: измерять угловые интенсивности профилей дифракционных пучков в пределах заданного угла и при любых направлениях, используя 10 простейшую автоматику с записью на диаграммную ленту, что значительно сокращает время эксперимента; визуально наблюдать дифракционные,картины, поскольку измерительная прорезь в аноде - экране 1 практиче ски не мешает наблюдению и возможен визуальный выбор наиболее интересных направлений для снятия угловых профилей интенсивности, что также существенно сокращает время эксперимента; снимать высокое уско ряющее напряжение с люминесцирующегоэкрана при измерениях угловых интенсивностей дифракции, что намного уменьшает возможность загрязнения мишени продуктами, которые могут выбиваться из люминофор ного покрытия в режиме послеускорения, который требуется в случае измерения интенсивностей фотометрами; измерять угловые зависимости коэффициентов вторичной эмиссии мишени.30Предмет изобретенияКоллектор Фарадея для измерения угловыхраспределений заряженных частиц, отличао иийся тем, что, с целью повышения эффективности измерения, он выполнен в виде раскручивающейся спирали, имеющей в разрезе Г-образную форму,322811 Составитель Е. Громов Техред 3. Тараненко Редактор Т, Загребельная Корректор Е. Михеева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 12218 Изд. Мо 1765 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5