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北京北信科遠儀器有限責(zé)任公司
主營產(chǎn)品： 搖擺式脫色搖床,實驗室電子分析天平,一體涂層測厚儀 |
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聯(lián)系電話
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2016-6-16 閱讀(845)
圖i.所有裝置都固定在不銹鋼定位板上，整體置于超高真空靶室內(nèi)，靶室真空好于1.0X10Pa.由LaB6電子槍產(chǎn)生電子束經(jīng)過兩級光闌準(zhǔn)直，光闌孔徑分別為1.0 mm，0.5mm，光闌相距10mm，各光闌都接有靈敏電流表。毛細管外用鋁箔包裹，以防止其外表面充電，毛細管出口處放置偏轉(zhuǎn)板，偏轉(zhuǎn)板后為1維位置靈敏探測器（PSFC）131，毛細管出口距探測器距離為50mm；探測器信號引出真空后由采集卡采集并由數(shù)據(jù)獲取軟件讀出2結(jié)果與討論在測量出射電子角分布之前，必須要等到出射電子產(chǎn)額達到穩(wěn)定，測量的結(jié)果才是可信的。在Stolterfoht小組的工1遇信-作者：于得洋（1976），男，博士，副研究員從事基于加速器的原子物理研究；1.yumlpcas.把。cn.h邱："WWW.典型的出射電子角分布出射電子產(chǎn)額與時間的關(guān)系作中，使用的離子束流強在nA量級，從束流開啟直至探測器接收到穩(wěn)定信號需要約10min，說明毛細管內(nèi)壁形成“導(dǎo)向電場”需要一定時間。本工作中由于電子束流強較高，束流開啟后，大量電荷能快速沉積在毛細管內(nèi)表面形成導(dǎo)向電場，因此幾乎在束流開啟同時，探測器上就接收到穩(wěn)定的信號，即是位置靈敏探測器測得的典型的出射電子角分布譜，入射電子束能量1000eV，流強5.是能量1000eV、流強5. 15PA的電子入射時，出射電子產(chǎn)額隨時間的變化。在10min內(nèi)，電入射能量對電子傳輸效率的影響子產(chǎn)額在30.2nA左右，產(chǎn)額漲落小于10%.需說明的是，采用1維位置靈敏探測器無法直接得到電子產(chǎn)額。而通過給出的1維角分布積分計算產(chǎn)額需要加入假設(shè)，如角分布*符合高斯分布等，產(chǎn)生誤差。為避免這一情況，我們采用沒有位置分辨的法拉第筒直接測量出射總電流，此時不能得到電子角分布的信息，卻可準(zhǔn)確獲得出射電子的產(chǎn)額。
束流在毛細管中的傳輸效率是表征導(dǎo)向能力的一個重要特征。傳輸效率的定義為：=/o//i，其中為入射電流，/.即為出射電子產(chǎn)額。將入射電流歸一化后，我們計算了能量在200~1200eV范圍內(nèi)電子束的傳輸效率如所示，實驗發(fā)現(xiàn)，隨著入射能量的增加，電子的傳輸效率降低。
3理論模型導(dǎo)向效應(yīng)示意圖根據(jù)導(dǎo)向效應(yīng)模型。其中：qf為出射粒子電荷態(tài)，對于電子―1；Ep為入射電子動能；Ug為毛細管內(nèi)壁沉積電荷形成的導(dǎo)向勢，與入射流強有關(guān)，在高入射流強下，管壁沉積電荷量達到飽和，故可以認為Ug是常數(shù)；在帶電粒子與微孔膜相互作用的實驗中，定義為入射粒子與毛細管軸線的夾角，即入射角，在錐形管實驗中，由于電子束共軸入射，定義為毛細管錐角。
按導(dǎo)向效應(yīng)模型給出的出射粒子產(chǎn)額關(guān)系，對實驗測得的傳輸效率進行了擬合，由于將q，Ug，均視為常數(shù)，入射電流歸一化后，傳輸效率n僅與exp（―Ep）相關(guān)，成負指數(shù)關(guān)系。從可以看出，實驗結(jié)果和根據(jù)導(dǎo)向效應(yīng)模型給出的擬合曲線符合的非常好。
4結(jié)論利用高流強電子束入射單根錐形SiO2毛細管，觀察到電子的導(dǎo)向效應(yīng)。由于實驗中電子束流強較大，毛細管內(nèi)壁能夠快速形成導(dǎo)向電場，在mmin內(nèi)電子被穩(wěn)定的導(dǎo)弓丨出毛細管。利用位置靈敏法拉第筒測量了出射電子的1維角分布。通過對出射電子產(chǎn)額的測量，研究了入射能量對電子傳輸效率的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，入射能量越高，電子出射效率越低，傳輸效率與入射能量呈負指數(shù)關(guān)系。實驗結(jié)果與導(dǎo)向效應(yīng)模型符合得很好。北京富瑞恒創(chuàng)科技有限公司。
