Энергетический анализатор

Энергетический анализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ищ 572860

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сони Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.04.76 (21) 2341734/25 с присоединением заявки :№ (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 20.09.77 (51) М. Кл.а Н 01J 37/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.387.424 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. Д. Протопопов и l0. П. Машинский (71) Заявитель (54) ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к конструкции устройств для регистрации энергетических спектров заряженных частиц, в частности электронов, и может быть использовано, например, в оже-электронной спектроскопии при исследовании поверхностного слоя вещества.

Для регистрации энергетических спектров заряженных частиц известен ряд устройств, в частности устройство с цилиндрическими электродами.

Одной из основных характеристик энергетического анализатора является его разрептение, которое определяется отношением энер гетической полосы ЛЕ пропускания анализатора к величине анализируемой энергии Е.

Для различных целей требуются анализаторы с регулируемым разрешением.

Известен анализатор с регулируемым разрешением за счет изменяющейся посредством вакуумного привода геометрии (1).

Однако такой анализатор довольно сложен и неудобен в эксплуатации.

Наиболее близким к предложенному является анализатор, содержащий электродную систему, выполненную в виде коаксиальных внешнего цилиндра и .внутреннего цилиндра с прорезями на боковой поверхности, источник питания и рстистрирующее устройство (2).

Диафрагма, расположенная во внутреннем цилиндре иа половине его длины, делит а нализатор на две ступени. На входе внутреннего цилиндра выполнены две концентрические сферические сетки, Подавая на них соответствующие потенциалы, осуществляют предвари5 тельное торможение заряженных частиц. Это дает возможность изменить разрешение анализатора.

Однако при этом ввиду конечной прозрачности сеток (-80 ), значительно снижается

10 пропускание и, следовательно, величина выходного сигнала анализатора, что приводит к снижению эффективности регулирования разрешающей способности. Кроме того, введение дополнительных элементов в анализатор ус15 ложняет его конструкцию.

Целью изобретения является повышение эффективности регулирования разрешающей способности анализатора, Эта цель достигается тем, что он снабжен

20 дополнительной электродной системой, анало гичной упомянутой по конструкции, изолированной от .нее и установленной соосно ей.

На фиг. 1 схематично показана конструк25 ция предлагаемого анализатора, источник заряженных частиц и исследуемый образец (разрез, вид сбоку); на фиг. 2 показан график функции пропускания первой ступени анализатора; на фиг. 3 — график функции

30 пропускания второй ступени анализатора; на

572860 фиг. 4 — график функции пропускания всего анализатора.

На графиках по оси абсцисс отложена энергия заряженных частиц.

Анализатор (фиг. 1) представляет собой внутренний цилиндр 1 с кольцевыми прорезями 2 — 5, коаксиально с которым на изолирующих прокладках б крепят внешние цилипдры 7 основной и 8 дополнительной электродных системы, образующих две ступени анализатора. На выходе первой и второй ступеней установлены диафрагмы 9, 10. На выходе второй ступени выполнено регистрирующее устройство 11. Электропитание осуществляется от источника 12. Анализируемые электроны поступают в анализатор с образца 13.

Анализатор работает следующим образом.

Электроны, испускаемые образцом 13, попадают в пространство между внутренним цилиндром 1 и внешним цилиндром 7 первой ступени через входные прорези 2 внутреннего цилиндра 1. Отрицательный потенциал UI, приложенный к внешнему цилиндру 7, отклоняет электроны к поверхности внутреннего цилиндра 1, электроны через выходные прорези 4 и центральную диафрагму 9 попадают во вторую ступень анализатора. На в нешний цилиндр 8 подан отрицательный потенциал U2.

Вторая ступень анализатора работает аналогично первой. Пройдя через выходную диафрагму 10 электроны попадают в регистрирующее устройство 11.

Пусть ЛЕ1 — шири на энергетического интервала (ширина функции пропускания) первой ступени (фиг. 2); ЛЕ2 — шири на функции про пускания второй ступени (фиг. 3); UI— потенциал, приложенный к внешнему цилиндру первой ступени, который определяет величину центральной энергии Е1 прошедших через первую ступень электронов; U2 — потенциал, приложенный к внешему цилиндру второй ступени, определяющей значение энергии

Е2 про шедших через вторую ступень электронов.

Легко DII3eTb (фIIг, 2), IT0 11срвая не пропускает электроны с энергией большей, ЬЕ1 чем Е +, а вторая (фиг. 3) — не про2

5 пускает электроны с энергией меньшей, чем

ЬЕ2

Е2 °

Следовательно функция пропускания всего анализатора имеет ширину ЛЕр,, (фиг. 4) и

10 определяется как

ЛЕр„— Е, + — - — Е,—

В силу зависимости Е1 и L2 от потенциалов

15 Ь1 и U2 внешних цилиндров первой и второи ступеней регулировкой этих потенциалов добиваются изменения ЛЕр„. Таким образом, достигается регулировка разрешения без существенного усложнения конструкции анали20 затора, без введения дополнительной регистрирующей аппаратуры. Кроме того, регулировка разрешения не связана с уменьшением выходного сигнала анализатора, а анализатор надежен в эксплуатации и технологичен

25 в изготовлении.

Формула изобретения

Энергетический анализатор, содерхкащий электродную систему, выполненную в виде

30 коаксиальных внешнего цилиндра и внутреннего цилиндра с прорезями на боковой поверхности, источник питания и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности регулиро35 вания разрешающей способности анализатора, он снабжен дополнительной электродной системой, аналогичной упомянутой по конструкции, изолированной от нее и установленной соосно ей.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. P. %. Palmbery, J. Vac. Sci, Jechol, v. 12, Ма 1, Jon/Feb, 1975.

2. Патент CILIA М Зб99331, кл. Н 01I 37/2б, 45 опублик. 1973.