Спектрометр энергий электронов

 

СПЕКТРОМЕТР ЭНЕРГИЙ- ЭЛЕКТРОНОВ , содержащий электростатический анализатор с фокусировкой электронов одинаковых энергий в спектральные линии, отличающийся тем,что, с целью непосредственной регистрации энергетического спектра электронов а эмиссионных пакетах с заданной численностью и повмпения линейностиэтой регистрации, блок канальных электронных умножителей в виде микро-i канальной платы расположен в фокальной плоскости анализатора, а за микроканальной платой, в фокальной плоскости стигматической электронно-оптической системы установлен коллектор электронных пучков,.разделенный зазорами на три зоны, охватывающих полную ацертуру микроканальной платы, причем выходы центральной зоны отдельно и боковых зон вместе включены на схему совпадений через дифференциальные амплитудные анализаторы импульсов.i(Л.4^со ел со •^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„495970

ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 1963308/26-25 ,(22) 12.10.73 (46) 30.06.86. Нюл. К 24 (72) О.N. Сорокин (53) 537.533(088.8) (54) (57) СПЕКТРОИЕТР ЭНЕРГИЙ ЭЛЕКТРОНОВ, содержащий электростатический анализатор с фокусировкой электронов одинаковых энергий в спектральные линии, а т л и ч а ю щ и и с s тем,что, с целью непосредственной регистрации энергетического спектра электронов в эмиссионных пакетах с заданной чис,ленностью и повышения линейности (51) 4 Н 01 J 9/00 С 01 Т 1 36 этой регистрации, блок канальных электронных умножителей в виде микроканальной платы расположен в фокальной плоскости анализатора, а за микроканальной платой, в фокальной плоскости стигматической электронно-оптической системы установлен коллектор электронных пучков,.разделенный зазорами на три зоны, охватывающих полную апертуру микроканальной платы, причем выходы центральной зоны от« дельно и боковых зон вместе включены на схему совпадений через дифференциальные амплитудные анализаторы импульсов.

1 49597

Изобретение относится к технике спектроскопии заряженных частиц (электронов и ионов) и может быть применено для исследования энергетических спектров различного рода эмиссий при взаимодействии корпускулярного и электромагнитного излучений с веществом, Известен спектрометр энергий электронов, в котором электроны одной и той же энергии фокусируются в ради- альном электрическом поле в линию и с помощью щели, расположенной в фокальной плоскости прибора, могут быть выделены из всего спектра и зарегистрированы. Сканирование спектра ана лизируемой электронной эмиссии (ЭЭ) осуществляется изменением разности потенциалов между эмиттером и входной щелью прибора.

Недостаток такого спектрометра заключается в том, что он дает энергетическое распределение (ЭР) всей

ЭЗ независимо от принадлежности электронов к эмиссионным пакетам той или иной численности, Целью изобретения является непосредственная регистрация энергетического спектра электронов в эмиссион. ных Пакетах с конкретной численностью электронов в них и повышение линейности этой регистрации.

Это достигается тем, что в предлагаемом спектрометре на выходе анализатора энергий электронов за блоком канальных электронных умножителей (КЭУ) в виде микроканальной платы (МКП), помещенной в его фокальной плоскости вместо щели, в фокальной плоскости стигматической электроннооптической системы установлен секцио40 нированный коллектор электронных пучков, имеющий узкую центральную зону (например, шириной 0,2 мм), ориентированную строго по изображению центральной электронной липии, и изолированные от нее две широкие боковые зоны так, что все три они охватывают полную опертуру МКП, лежат в одной плоскости и разделены зазорами (например, величиной 0,1 мм), причем выходы центральной зоны отдельно и боковых эон вместе включены на схему совпадений через дифференциальные анализаторы амплитуд импульсов.

На чертеже изображен меридиальный размер предлагаемого устройства.

Устройство содержит исследуемый фотокатод 1, входную щель 2 анаО 2 лизатора шириной 0,1-0,2 мм, электро статический анализатор 3 электронов с фокусировкой íà i,(12 радиан без выходной щели и с расстоянием между цилиндрами большим, чем удвоенная ширина электронного спектра в фокальной плоскости в рабочем режиме, экранирующую сетку 4 с прозрачностью для электронов 90X., служащую для предотвращения проникновения поля

МКП внутри анализатора, блок 5 КЭУ в виде платы МКП с диаметром КЭУ 2030 мкм, расположенный на расстоянии около 1 мм от сетки 4, секционированные коллекторы с узкой центральной зоной 6 и двумя широкими боковыми зонами 7, дифференциальные одноканальные анализаторы 8 и 9 амплитуд импульсов и схему 10 совпадений импульсов.

Спектрометр работает следующим образом.

Монохрометический свет выбивает. с фотокатода 1 электроны разных энергий, сгруппированные в пакеты с различной численностью в зависимости от величины энергии фотонов и вероятности многоэлектронного вторичного возбуждения, Поток фотонов выбирается достаточно слабым, так чтобы интервал между эмиссионными пакетами

-4, был порядка 10 -10 с. С другой сто- . роны разброс по времени выхода внутри каждого пакета составляет менее

12

10 с. Поэтому детектор типа пропорционального счетчика (ПС) с разрешаю-6 щим временем около 10 с регистрирует пакеты, как отдельные импульсы ионизации, причем амплитуда их про-. порциональна числу элементарных зарядов в каждой детектируемой пачке.

Вся эмиссия с фотокатода 1 собирается на входную щель 2 и фокусируется в сагиттальном сечении фокальной плоскости в виде линий. Затем за экранирующей сеткой 4 электроны ускоряются до 0 5-1,0 кэв и попадают на блок КЭУ 5. Причем на каждый

КЭУ попадает одновременно не более одного электрона, так что амплитуда общего сигнала на коллекторе пропорциональна числу электронов Ъ в пакетах, Ширина узкой зоны 6, близкая ширине входной щели, в пересчете на энергию дает оптимальное энергетическое разрешение Q E всей системы в целом.

Зона б составляет около 0,77 площади всего коллектора, поэтому

Техред М. Ходанич Корректор М. Максимишинец

Редактор О. Филиппова

Заказ 3624/4 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 4959 на соответствующую ей зону МКП попадает число электронов из каждого пакета, много меньшее П .Настраивая дифференциальный анализатор 8 последовательно на 1,2,3,и т.д. попаданий электронов и соответственно этому

70 4 анализатору 9- íà (п-1),(p-2} и т.д. попаданий и подавая сигналы на схему совпадений 1О,при сканировании энергииГ можно получить энергетическое распределение эмиссионного пакета с любой конкретной численностью.