专利汇可以提供一种测量脉冲离子束脉冲宽度的装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 专利 提出一种测量脉冲离子束脉冲宽度的装置及方法。它测量的原理是:将一次离子源产生的脉冲离子束经过偏转板调制后轰击到样品靶后,收集产生的二次离子后进入后端质谱进行检测。二次离子强度变化可以实时反映一次离子束强度的变化。在偏转 电极 的一个电极上施加固定电位,另一个电极上施加脉冲 电压 。当两个电极为相等电位时,离子束正常通过偏转电极轰击到靶上产生二次离子流;当两个电极电位不等时,离子束受到 电场 的偏转而无法通过偏转电极,无法轰击到靶上。通过改变离子偏转电极施加脉冲高压的时间,可以在收集并检测不同时刻对应的二次离子流强度,即实现脉冲离子束的时间分布及脉宽的测量。,下面是一种测量脉冲离子束脉冲宽度的装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种利用 测量脉冲离子束脉冲宽度的装置进行离子源脉冲宽度测量的方法,其特征在于:所述测量脉冲离子束脉冲宽度的装置为:
沿脉冲离子束(1)轴线方向上设置有偏转电极(2),偏转电极(2)的两个极片沿脉冲离子束(1)轴线两侧呈对称分布,沿脉冲离子束(1)轴线的延长线方向上设置有转换靶(3),沿转换靶(3)的法线方向设置有离子检测装置(4);偏转电极(2)是平板状并沿轴线两侧对称平行设置,或是圆弧状沿轴线两侧对称设置;转换靶(3)的作用是在其表面将脉冲离子束(1)利用轰击溅射转换为二次离子,转换靶(3)表面脉冲离子束(1)轰击溅射区域为一平面,平面处采用的材料为铜、银、金、铁中的一种或二种以上;离子检测装置(4)对转换靶(3)产生的二次离子进行检测,为微通道板探测器或是飞行时间质谱仪;
利用测量脉冲离子束脉冲宽度的装置进行离子源脉冲宽度测量的方法为:
固定所述的偏转电极(2)的一侧极片上的电位V1,并在另一侧极片上施加一个脉冲电压,当脉冲电压电位等于V1时,偏转电极(2)之间没有电压差,脉冲离子束(1)会沿直线通过偏转电极(2)并轰击到转换靶(3)上,溅射产生的离子被离子检测装置(4)收集后进行检测,反之当脉冲电压处于V2(V2≠V1)时,偏转电极(2)之间产生电压差,脉冲离子束(1)中尚未通过偏转电极(2)的离子受到偏转电极(2)的偏转作用、无法轰击到转换靶(3)上,离子检测装置(4)仅能检测到脉冲高压V2施加之前已经通过偏转电极(2)的离子在转换靶(3)上溅射产生的离子信号;
步骤1,设脉冲离子束的周期T,在脉冲离子束的一个周期内设定离子偏转电极(2)另一侧电极上脉冲高压V2施加的时刻t,t小于等于T,可以在离子检测装置(4)上测量到脉冲高压V2施加前脉冲离子束(1)中已通过偏转电极(2)的离子轰击溅射转换靶(3)所产生的离子信号;进而可以测定一个周期内,由周期起始时刻至t时刻时间段内的离子信号;
在脉冲离子束的m+1个不同周期内通过改变离子偏转电极(2)另一侧电极上脉冲高压V2施加的时刻t, t小于等于T,进而可以测定不同周期内,由每一个周期起始时刻至t时刻时间段内的离子信号;获得m+1个t时间段内的离子信号,对应为t1、t2……tm、T,根据测量精度需要m至少为大于等于5的整数;
步骤2,将测得的离子信号通过计算后得出每一个扫描时间点t所对应的转换靶(3)上产生离子流的相对强度,这也反应了脉冲离子束(1)通过偏转电极(2)时所有离子的时间分布范围,同时也测得了脉冲离子束(1)通过偏转电极(2)时的脉冲宽度大小。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述脉冲离子束(1)是经过聚束后轰击到转换靶(3)上的束斑直径在100 微米以下,离子脉冲宽度在10 纳秒至500纳秒之间,离子电流强度在10皮安至100纳安之间,带电离子的性质是正电荷或者负电荷,离子的能量1000电子伏到50千电子伏之间。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的偏转电极(2)上施加的脉冲电压V1、V2分别是正电位,或是负电位,脉冲电压的脉宽要求大于等于T,(V1-V2)的差值的绝对值越大,脉冲离子束(1)偏转效果更明显。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的偏转电极(2)上施加的脉冲高压施加时刻t,这个时间扫描的精度根据要测量脉冲离子束的脉冲宽度来确定,一般应保证在一个脉冲离子束脉宽内均布有至少5个不同时间t的扫描点,且还应包括至少有一个大于等于脉冲离子束脉宽时间的扫描点。
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