Электростатический энергоанализатор
Патент 736213
Авторы
Классы МПК
Электростатический энергоанализатор
Иллюстрации
Реферат
Союз Советски к
Социалистических
Республик!
ii! 736213 (61) Доиолмительное к авт. свид-ву (51)-М. Кд.
Н 01 J 39/34 (22) Заявлено 01.12.77 (21) 2549958/18 — 25 с присоединением заявки РЙ (28) Приоритет
Гасударственный камнтет
Il0 делам нзобретеннй н открытий
Опубликовано 25.05.80. Бюллетень .% 19 (53 ) УД K 621 384 (088.8) Дата опубликования описания 25.05.80 (72) Авторы изобретения
В. В. Зашквара и Б. У. Ашимбаева
Институт ядеоной физики АН Казахской ССР (7 l ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ЭНЕРГОАНАЛИЗАТОР
Изобретение относится к спектроскопии пучков заряженных частиц и может быть использовано для построения электростатического энергоанализатора высокой разрешающей способности.
Известен электростатический энергоанализатор типа плоского зеркала (1).
Этот анализатор состоит из двух плоскопараллельных электродов. Нижний электрод обычно заземляется, а к верхнему приклады1О вается отклоняющий потенциал Оотк, по знаку одноименный заряду анализируемых частиц. В однородном электростатическом поле пучок заряженных частиц фокусируется по углу расходимости. Тип фокусировки и фокусное
15 расстояние зависят от выбора угла наклона осевой траектории пучка 6 íà входе в анализатор и от энергии частиц, деленной на напряженность электростатического поля. В первом из известных вариантов электростатического плоского зеркала пучок заряженных частиц фокусируется с точностью до первой степени утла расходимости (угловая фокусировка первого поPHPKB) .
Также известен энергоанализатор, содержащий два плоских электрода, входную и приемную щели (2). В этом случае пучок заряженных частиц фокусируется с точностью до квадрата угла расходимости (угловая фокусировка второго порядка), что дает выигрыш в разрешаю- о щей способности. В этом случае 8 =30, источник и изображение или один из них должны быть обязательно вынесены за пределы поля.
Если h и 6з-удаленность источника и изображения от поверхности нижней пластины плоского зеркала, то в режиме угловой фокусировки второго порядка фокусное расстояние
1 = ЗI/3 (h, + Л,), при этом ионно-оптические характеристики зеркала не зависят от соотношения h и h2, т.е. не зависят от выбора ионно-оптической схемы.
Цель изобретения — повысить разрешающую способность электростатического зеркала с анализирующим полем, близким к однородному.
Поставленная цель достигается тем, что верхний электрод расположен относительно нижнего о электрода под утлом 0,5-3.0 и снабжен устройством для регулировки угла наклона. При
736213
10
25
ЗО.11 заданнои vt ëoÂoè j>t!eõottttìoe и аналн зируемого пучка выбор о tpeèæенного угла наклона позво лает в несколько раз уменьшичь угловую аберрацию, При малом отклонении от однородности прн повороте электрода фокусное расстояние, относительная дисперсия по энергии меняются мало, в то же время величина размытия изображения угловой аберрацией может значительно меняться и, в отличие от случая чисто однород ного поля, существенно зависит от выбора соотношения ht и h причем оптимальным для улучшения угловой фокусировки является случай, когда ht = О, à h = -у-1
2 Я Ha фиг, 1 изображена схема предлагаемого анализатора; на фиг. 2-представлена серия аберрационных кривых (зависимость продольного аберрационного размытия изобпажения от угла расходимости в пучке ЬИ соответствующих различным углам наклона верхнего электрода f: 1 — 0, 2 — 057, 3 — 1.,15, 4 — 1,72, 5 — 2,30 .
Устройство имеет нижний плоский электрод
1, находящийся под потенциалом земли; верхний плоский электрод 2, наклоненный под малым углом о по отношению к нижнему, поворот осуществляется относительно оси, перпендикулярной к плоскости чертежа и проходящей через точку О, расположенную против входной щели 3 анализатора. На верхний электрод подается отклоняющий потенциал
Уоткл., кроме того, устройс во содержит входную щель, протяженную в направлении, перпендикулярном к плоскости чертежа, приемную щель 4, расположенную в плоскости, параллельной к ни>ыему электроду 1 и удаленную от него на расстоянии h = 1", щель 5 для выво2 ЗМЗ да пучка из поля, детектор 6 и эмиттер 7.
Работает анализатор следующим образом.
От эмиттера 7 расходящийся пучок заряженных частиц поступает через входную щель 3
8 анализирующеe поле. 111ель 3 являсгся ионнооптическим источником. OceB tst траектория лучка на входе в анализатор наклонена к плоскому электроду 1 под углом 30 . В результате отражения от поля заряженные частицы данлой энергии фокусируются на приемной щели
4 и поступают в детектор 6. Изменяя отклоняющий потенциал верхнего электрода 2, получаем спектр частиц по кинематической энергии в анализируемом пучке. Благодаря наклону электрода 2 разрешающая способность анализатора в несколько раз выше, чем в случае однородного пола в режиме угловой фокусировки второго порядка. По оси ординат отложены значения hk в долях от 2h>. Кривая 1 зависимость аберрационного размытия от з И в плоском зеркале, работающем в режиме угловой фокусировки второго порядка. На фиг. 2 видно, что введение наклонного электрода уменьшает аберрационное размытие. Например, при угле наклона Р= 1,15 для пучка частиц с углом расходимости ЛИ=+6 аберрационное размытие изображения в три раза меньше, чем для случая плоского зеркала, работающего в режиме угловой фокусировки вто рого порядка.
Формула изобретения
Электростатический энергоанализатор, содержащий два плоских электрода, входную и приемнующели, о — личающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, верхний электрод расположен относительно нижнего электрода под углом 0,53 и снабжен устройством для регулировки угла наклона, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Нагrower Э. А., Rev. Scient. jïefãöãïåït
26 Я50 1955
2. Литвин В. Ф., ПТЭ., 3, 32, 1958.
736?13
О(град) Составитель И. Некрасов
Texpeg H.ÁàáóðKà
Корректор А. Гриценко
Редактор H. Ка i,ì, íèèä
Тираж 844 Подписное
LlHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьиий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 2436/4"
Филиал 1111П "Патент", r. Ужгород, ул. Нроскч ная, 4