離子源自身研究的復雜性和應用區(qū)域的多樣性,使得離子源的研究一直持續(xù)受到人們的關注,不同的設計要求和應用對象都導致離子源技術的不斷進步。銫離子源作為較中性源常在研制光電發(fā)射體時作為必要元件而使用,銫離子對主族元素進行二次離子檢測時能提升其檢測極限,低能量的離子束在金屬刻蝕,濺射鍍膜等方面都有著重要應用。本文對銫離子源進行了研究,主要工作如下:(1)設計了能產(chǎn)生pA-nA量級微電流的銫離子源,銫離子的產(chǎn)生方式為銫原子擴散至鉬表面,在一定溫度下發(fā)生表面電離效應。測量了不同溫度下,銫離子電流隨電壓的變化曲線,計算出銫源的逸出功eφ為:3.6581eV。(2)為了能夠得到穩(wěn)定的銫離子束流,本文運用了OPERA3D軟件,對離子槍進行了設計、仿真及分析。本文中設計的離子槍由上述銫離子源,再結合柵極、聚焦系統(tǒng)和收集極四部分組成。本文采用了單電位透鏡的聚焦結構,具體由兩端聚焦極和中央聚焦極三個電極組成。通過調(diào)整各個電極之間的相對位置、電位大小、孔徑半徑,能夠觀測到離子束斑有很明顯的尺寸變化。模擬結果表明:柵極電位值為-300V,兩端聚焦極電位為-4000V,中央聚焦電極的孔徑半徑為27mm,間隔距離為9...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-4空間等位面分布圖

電子科技大學碩士學位論文12由于上述等位面都關于直線OO’軸對稱，將對稱軸定為z軸，選用柱坐標系來標注場中各個電位的位置比較方便。由圖2-3分析可得：距離對稱軸相同距離的空間點的電位值都一樣，故電位函數(shù)中只包含參量r、z，建立函數(shù)：0;(r,z)UUU(2-19)任意取r-z平面....

圖2-5帶孔膜片插入平行電極圖(a)陰極電

第二章表面電離理論及電子離子光學理論概述152""211(z)(z)(z)r024drdrdzdz或2""2d(z)(z)02(z)4(z)rdrrdzdz(2-37)通過以上計算可知，此方程的解為rr(z)，r、(z)以及他們的倒數(shù)與此方程之間線性相關。該微分方程(2-37)描....

圖2-6單透鏡的組合形式(a)等直徑三圓筒；(b)三圓筒變形；(c)三種組合

電子科技大學碩士學位論文16圖2-5(a)是膜孔電位與陰極電位一致的情況，電場力f指向?qū)ΨQ軸，電子在該力作用下會向著軸線偏轉(zhuǎn)，因此通過膜孔的電子束都會產(chǎn)生聚焦作用，此時就類似于光學系統(tǒng)中的聚焦透鏡；圖2-5(b)是膜孔電位與陽極電位一致的情況，電場力f指向遠離對稱軸方向，電子在該....

圖2-7浸沒透鏡

嗤??貧?繾蛹鈾僭碩??繾鈾俁仍齟螅壞醬鎦屑涑∏?螅??場力方向改變，不再對電子起推進作用，使電子速度減校由此可知：在左方場區(qū)為加速區(qū)，而在右方場區(qū)為減速區(qū)。所以當電子位于中間場區(qū)時的速度最大。兩端電場起會聚作用，而中央電場起發(fā)散作用�？偟脕碚f：該透鏡聚焦效果強于發(fā)散效果，整個電....

本文編號：3911808