SU321165A1 - Electrostatic charge particle analyzer - Google Patents

Electrostatic charge particle analyzer

Info

Publication number
SU321165A1
SU321165A1 SU1427201A SU1427201A SU321165A1 SU 321165 A1 SU321165 A1 SU 321165A1 SU 1427201 A SU1427201 A SU 1427201A SU 1427201 A SU1427201 A SU 1427201A SU 321165 A1 SU321165 A1 SU 321165A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
analyzer
electrostatic charge
increase
particle analyzer
torus
Prior art date
Application number
SU1427201A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Г. Коваленко
Б.В. Поленов
А.П. Ремизов
М.З. Хохлов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to SU1427201A priority Critical patent/SU321165A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU321165A1 publication Critical patent/SU321165A1/en

Links

Landscapes

  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Description

(54) ЭЛЕКТРЧЮТАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР ЗАРЯЖЕННЫХ Изобретение относитс  к устройствам дл  : измерени  спектральных распределений потоков зар женных частиц малых энергий. Одна из актуальных задач в современной экспериментальной физике - повышение чувствительности аппаратуры дл  измерени  .малых потоков зар женных частиц с энергией от 0,01 до 1О-5О кэв. Обычно дл  подобных измерений используют сферические электростатические анализаторы и дискретные детекторы частиц - вторичные электрон ные умножители или канальные электронные умножители. В таких устройствах минимально измер ема  плотность йзотропноТо потока частиц Ф св зана с минимальной N слескоростью счета детектора мин дующим выражением: 4Tl ssi/in(54) ELECTRIC UTILITY ANALYZER CHARGED The invention relates to devices for: measuring spectral distributions of low-energy charged particle fluxes. One of the urgent problems in modern experimental physics is to increase the sensitivity of the apparatus for measuring small fluxes of charged particles with an energy from 0.01 to 10 ~ 5 O keV. Usually, spherical electrostatic analyzers and discrete particle detectors — secondary electron multipliers or channel electron multipliers — are used for such measurements. In such devices, the minimum measurable density of the particle flux Φ is associated with the minimum N of the detector count rate with the following expression: 4Tl ssi / in

ЧАСТИЦ } - фактор пропускани  анализатора. Известны электростатические анализатс ры зар женных частиц, coctosmuae из откл1 н оюще о конденсатсфа, детектора и источ« ника питани . Примен емые в насто щее врем  анали заторы характеризуютс  небольшим углом пол  зрени  S , в результате чего дл  определени  полного потока частиц, падаю.Шего с разных сторон на единицу площади, необходимо либо знать функцию углового распределени  частиц а потоке, либо вращать объект или прибор впространстве, j что не всегда возможно. Таким образом, I при N 1-1О мип/сек, . 2 см стер, JUfl wO,25 минимально из|мер ема  плотность потока частиц Ф нахшитс  в пределах от 1О до 1О /см .сек. Из приведенных данных видно, что дл  повышени  чувствительности измерений при прочих равных услови х необходимо по возможности увеличить геометрический фактор анализатора, т. е. § и S2 Уве-JPARTICLES} - analyzer transmittance factor. Electrostatic analyzers of charged particles, coctosmuae from off are known, which are condensate, detector and power supply. Analyzers currently used are characterized by a small field angle S, as a result of which, in order to determine the total particle flux, I fall. From different sides per unit area, it is necessary either to know the function of the angular distribution of particles in the stream, or to rotate the object or instrument in space. j that is not always possible. Thus, I at N 1-1 O mip / s,. 2 cm sr, JUfl wO, 25 is the minimum measured density of the flux of particles F in the range from 1 O to 1 O / cm. It can be seen from the above data that in order to increase the sensitivity of measurements, all other things being equal, it is necessary to increase the analyzer’s geometrical factor as much as possible, i.e., § and S2 Ove-J

jmHiuaaTb угол пол  зрени  анализатора аа счет увеличени  зазора ( между электродами или их размеров нецелесообразно , поскольку увеличение зазора при сохранении величины среднего радиуса траектории частиц в анализаторе при-jmHiuaaTb the field angle of view of the analyzer aa due to the increase in the gap (between the electrodes or their size is impractical because the increase in the gap while maintaining the average radius of the particle trajectory in the analyzer when

водит к увеличению отношени  Д-- и,leads to an increase in the ratio of D-- and

соответственно, к ухудшению энергетического разрешени  , АЬ. , пропорциональСА D , ного величине -- , а увеличение радиуса fjg приводит к резкому увеличению габаритов прибора, что в р де экспериментов недопустимо. Кроме того, дискретные де- ; текторы имеют входное окно незначитель- ной площади ( S ,01-1 см) и узкую диаграмму направленности в пространство, .так что при увеличении площади входного окна и угла пол  зрени  анализатора затрудн етс  стьшовка детектора и анализатора .respectively, to the deterioration of the energy resolution, ab. , is proportional to the D value of magnitude, and an increase in the radius fjg leads to a sharp increase in the size of the device, which is unacceptable in a number of experiments. In addition, discrete de; The tectors have an entrance window of a small area (S, 01–1 cm) and a narrow radiation pattern into space, so that with an increase in the area of the entrance window and field angle of view of the analyzer, it is difficult to stack the detector and analyzer.

Цель изобретени  - повышение чувстви- тельности и точности измерений спектральных распределений потоков зар женных частиц малых энергий за счет увеличени  площади входного окна и угла пол  зрени  анализатора при сохранении высокого энергетического разрешени  прибора. Достигаете ч она тем, что каждый электрод анализатора выполнен в виде соединенных полус юры и тора, электроды расположены конiцентрически друг относительно друга, причем наружна  полусфера и часть наружноIo тора изготовлены из сетки.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of measurements of the spectral distributions of low-energy charged particles by increasing the area of the entrance window and the field angle of view of the analyzer while maintaining the high energy resolution of the device. This is achieved by the fact that each analyzer electrode is made in the form of a connected half-Jurassic and torus, the electrodes are located concentrically relative to each other, with the outer hemisphere and part of the outer torus made of a grid.

Устройство представлено на чертеже. Анализатор состоит из отклон ющего конденсатора в виде наружной и внутренней полусфер 1 и наружного и внутреннего торов 2, детектора 3 и источника отклон ющих напр жений 4. Наружна  полусфера выполнена в виде сетки из электропровод щего материала дл  пропуска частиц Е анализатор независимо от направленности потока в пространстве. Внутренн   полусфе ра выполнена из сплошного провод щего материала. Наружный электрод тора от полусферы до точки перегиба А также представл ет собой сетку обеспечени  всена- правленной регистрации потока частиц, а после топси перегиба выполнен из сплош- ного полупроводникового материала, наход щегос  в точке А в элеК1рическом контакте с сеткой. Внутренний электрод тора, наход щийс  в электрическом контакте с внутренней полусферой, tio точки перегиба А выполнен из сплошного полупроводникового материала, а после точки перегиба до выходного окна - из электропроводного материала . В качестве провод щего материала электродов могут быть использованы такие . : материалы, обладающие высокой электропроводностью, как серебро, золото, никель, вольфрам и т. д., а в качестве полупроводникового материала - либо материалы с высоким удельным сопротивлением , либо различные полупроводниковые пленки нанесенные на электроизол ционную поверхность из фторопласта, винипласта , стекла, и т. а... .The device shown in the drawing. The analyzer consists of a deflecting capacitor in the form of outer and inner hemispheres 1 and outer and inner tori 2, detector 3 and source of deflecting voltages 4. The outer hemisphere is made in the form of a grid of electrically conductive material to pass particles E analyzer regardless of the direction of flow in space. The inner hemisphere is made of solid conductive material. The outer torus electrode from the hemisphere to the inflection point A is also a grid to ensure the unified directional flow of particles, and after the topsi inflection is made of a solid semiconductor material, which is in electric contact with the grid. The internal electrode of the torus, which is in electrical contact with the internal hemisphere, tio of inflection point A is made of solid semiconductor material, and after the inflection point before the exit window, of electrically conductive material. As the conductive material of the electrodes such can be used. : materials with high electrical conductivity, such as silver, gold, nickel, tungsten, etc., and as a semiconductor material, either high resistivity materials or various semiconductor films deposited on an electrically insulating surface made of Teflon, vinyl plastic, glass, and t. and ....

Дл  проведени  энергетического анализа потоков частиц, например электронов, целесообразно заземл ть наружную сетку и ТОЧ ки перегиба (точки с минимальной кривизной ) тороидальной части, а положительный потенциал подавать на внутреннюю сферу и на наружное выходное кольцо тороидальной части анализатора. Дл  обеспечени  условий поворота частиц и посто нства электричеОКОЙ характеристики анализатора тороидальные пластины, расположенные концентрически , выполнены таким образом, что tJipR 3In order to carry out an energy analysis of particle fluxes, for example, electrons, it is advisable to ground the outer grid and inflection points (points with minimal curvature) of the toroidal part, and to send a positive potential to the inner sphere and to the outer output ring of the toroidal part of the analyzer. To ensure the conditions of particle rotation and the constancy of the electrical characteristics of the analyzer, the toroidal plates arranged concentrically are designed in such a way that tJipR 3

; :г COtlSt, а вe шчины (Л И; : g COtlSt, and ve shchiny (L &

Ufjo4Ufjo4

равны аналогичным величинам дл  сферической части анализатора (ft -. средний раОтequal to the same values for the spherical part of the analyzer (ft -. average

диус кривизны тороидальных пластин; d . зазор между пластинами, который дл  торо дальной части анализатора беретс  между двум  точками пластин, радиусы кривиз им в которых лежат на одной пр мой,I Уй - разносто потенциалов между точками).curvature of the toroidal plates; d. the gap between the plates, which for the toroidal part of the analyzer is taken between two points of the plates, the radii of curvature in which they lie on the same straight line, I Yy - the potential difference between the points).

; Таким образом, в устройстве осуществI л етс  электрический контакт всех элемен тов наружного электрода и соответственно всех элементов внутреннего электрода анализатора , исключаетс  действие краевых попей, которые возникают при последовательной стыковке нескольких анализатог; Thus, the device makes electrical contact of all elements of the external electrode and, accordingly, all elements of the internal electrode of the analyzer, eliminates the effect of edge drills that occur during the sequential joining of several analyzers

ров с разнопол рными потенциалами питани , и наиболее благопри тным образом a ditch with different feeding potentials, and in the most favorable way

5 происходит стьпсовка сферического анализаI тора и дискретного детектора частиц. КроI ме того, можно использовать любой детектор , в том числе и коллекторный, В случае5, a spherical analyzer of a torus and a discrete particle detector is struck. In addition, you can use any detector, including the collector one. In the case of

регистрации положительно зар женных частиц (протонов, ионов и т. д.) необходимаregistration of positively charged particles (protons, ions, etc.) is necessary

I пвреполюсовка под рйосТи питающего напр  |жени . 5 I Если надо пощгчить узконаправленнуюI pvpolpolyusovka under the power supply voltage. 5 I If you need to push a narrowly focused

систбмы следует заменить сплошной проводниковой поверхностью.Systbms should be replaced with a solid conductor surface.

Предмет изобретени Subject invention

Электростатический анализатор зар женных частиц, состо щий из отклон ющего конденсатораJ детектора и источника питани , отличаю щийс   тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности измерений, электроды отклон . ющего конденсатора выполнены в виде частей сфер и торов, наружна  полусфера электрически соединена с наружны торому внутренн   полусфера - с внутренним то-An electrostatic charged particle analyzer consisting of a deflecting capacitor detector and a power source, characterized in that, in order to increase the sensitivity and accuracy of measurements, the electrodes are deflected. capacitor are made in the form of parts of spheres and tori, the outer hemisphere is electrically connected to the outer one, to the inner

электроды расположены концантр 4че-.electrodes are located 4che-.

ром.rum.

ски друг относительно друга в наружи электроде полусфера и часть тора от п ski relative to each other in the outside electrode hemisphere and part of the torus from n

,лусферы до точки перегиба выпош1ены из про , luspheres to the inflection point

вод щего материала в виде сетки, а ча ;ть тора от точки перегиба до точки подач water in the form of a grid, and tea; torus from the inflection point to the feed point

отклон ющего напр жени  - из полупрово .никового материала, во внутреннем эл жтроде часть тора от полусферы до точки перегиба выполнена из полупроводниковог the deflecting voltage is made of a semi-conductor material; in the internal electrode, part of the torus from the hemisphere to the inflection point is made of semiconductor

ма тернала, а остальные части - из npoaoj  - ны щего материала, причем радиусы криви обЬатэггектродов тора имеют зависимость. но пропорциональную напра селиостпthe other parts are from npoaoj of the protruding material, and the radii of curvature of the torpedgertotrode of the torus have a dependence. but proportional napoliostp

зазоре анализатора.gap analyzer.

IHiiHIIhiihi

Hapesucmg amopHapesucmg amop

SU1427201A 1970-04-10 1970-04-10 Electrostatic charge particle analyzer SU321165A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1427201A SU321165A1 (en) 1970-04-10 1970-04-10 Electrostatic charge particle analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1427201A SU321165A1 (en) 1970-04-10 1970-04-10 Electrostatic charge particle analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU321165A1 true SU321165A1 (en) 1974-10-05

Family

ID=20451896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1427201A SU321165A1 (en) 1970-04-10 1970-04-10 Electrostatic charge particle analyzer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU321165A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Smeenk et al. Angle resolved detection of charged particles with a novel type toroidal electrostatic analyser
US6333504B1 (en) Semiconductor radiation detector with enhanced charge collection
Montémont et al. A capacitive Frisch grid structure for CdZnTe detectors
US5530249A (en) Electrode configuration and signal subtraction technique for single polarity charge carrier sensing in ionization detectors
US6069360A (en) Method and apparatus for electron-only radiation detectors from semiconductor materials
Charpak et al. The spherical drift chamber for x-ray imaging applications
DiStefano et al. Energy resolution of the photoemission analyzer
US3366790A (en) Nuclear radiation detector comprising multiple ionization chamber with hemisphericalshaped electrodes
CN213069020U (en) Novel measuring device for multi-track range space plasma
US4435642A (en) Ion mass spectrometer
SU321165A1 (en) Electrostatic charge particle analyzer
Gross Compton Dosimeter for Measurement of Penetrating X-Rays and Gamma Rays
US4758722A (en) Angular resolved spectrometer
Jeanjean et al. A low-density, cylindrical MWPC with simultaneous anode and cathode read-out for use in a magnetic detector
US3197637A (en) High intensity gamma insensitive neutron dosimeter
US3230372A (en) Nuclear radiation detector with control grid
Knibbeler et al. Novel two‐dimensional position‐sensitive detection system
US4136282A (en) Directional detector of gamma rays
WO1981003395A1 (en) Angular resolved spectrometer
US4629897A (en) Automatic high insulation switch
Fourme Position-sensitive gas detectors: MWPCs and their gifted descendants
US3983437A (en) Electromagnetic radiation detector
US3122640A (en) Method and apparatus for measuring the dosage of x-rays and gamma rays
Bateman The imaging pin detector: A simple and effective new imaging device for soft X-rays and soft beta emissions
US2696563A (en) Variable current radioactive source