[实用新型]负电子亲和势光电阴极原位评估装置

说明书

本实用新型涉及一种光电阴极原位评估装置，特别是一种负电子亲和势光电阴极原位评估装置。

负电子亲和势(NEA)光电阴极原位评估包括光电阴极的激活、原位光谱响应测试、X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)的原位分析。国外用于负电子亲和势光电阴极原位评估装置有美国斯坦福大学的同步辐射加速器(C.Y.Su，W.E.Spicer，I.Lindau，J.Appl.Phys，1983：Vol.54：No.3：1413、R.Cao，H.Tang，and P.Pianetta，SPIE，1995，Vol2550：132)，英国的(C.C.Pillips，Phys D：Appl.Phys，1984：Vol17：1713)激活系统，XPS系统和俄歇电子能谱AES，法国的AES、XPS、UPS系统(M.Besancon，J.Vac.Sci.Tech.1987，Vol.A5，No.4：2025)。国内目前用于负电子亲和势光电阴极评估的系统有福州大学的XPS系统(Qing-Bin Lu，J.Appl.Phys，1990，Vol68，No.2，634)，北京真空电子研究所的激活和AES系统(王乃铸，电子科学导刊，1991，Vol13，No.2，177)。这些装置只有用于NEA光电阴极的原位表面分析系统，而没有在线的光谱响应测试系统，不能原位表征激活过程中的光谱响应的变化，不能分辨出NEA光电阴极灵敏度不高的原因是材料问题还是激活工艺问题，不能监测光谱响应随时间的变化情况，因而表征手段不够全面，评估的性能较少。

本实用新型的目的在于提供一种能更全面地分析和评估NEA光电阴极的特性，进行阴极激活及激活过程中的在线原位光谱响应测试分析、XPS和UPS分析，分析NEA光电阴极存在的问题，为NEA光电阴极的研究提供实验依据的负电子亲和势光电阴极原位评估装置。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种负电子亲和势光电阴极原位评估装置，包括表面分析系统，表面分析系统包括主真空室、预抽室、紫外光源、送样杆、离子升华泵、机械泵、涡轮分子泵，紫外光源与主真空室连接，中间设置阀门，预抽室和主真空室之间的管路上设置阀门，送样杆与预抽室连接，涡轮分子泵连接到主真空室和预抽室之间，管路上设置阀门，机械泵连接到涡轮分子泵上，其特征在于：表面分析系统通过管道及波纹管与激活系统相连，激活系统包括激活真空室，管道两端分别与连接法兰及主真空室连接，中间设置拨叉和闸板阀，波纹管与涡轮分子泵连接处抽气管道上设置三通阀，波纹管与激活真空室之间通过角阀连接，激活真空不定室上连接离子升华泵，抽气管道上设置闸板阀，光谱响应测试仪通过光纤和玻璃棒与激活真空室连接，磁力传输杆与激活真空室的法兰盲口连接。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：1、将激活系统、光谱响应测试系统、表面分析系统(包括XPS和UPS)三个子系统有机地连接在一起，实现了对NEA光电阴极的激活、原位光谱响应测试、X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)的原位分析装置的有机连接，可科学地分析和评估NEA光电阴极的性能，原位表征更多性能参数，如光谱响应、量子效率、积分灵敏度、电子表面逸出几率、少子扩散长度、后界面复合速率，为光电阴极的研制提供实验基础和条件；2、改进激活工艺，提高制备光电阴极的性能；3、省去了分子泵和机械泵，无需建立预抽室和进样系统，节省费用，仪器结构紧凑；4、节省抽真空的时间，进样时间缩短到2小时，无需烘烤和抽真空，大大地提高了工作效率，节约了实验费用，减少了设备的消耗。

图1是本实用新型的负电子亲和势光电阴极原位评估装置的一种结构示意图台。

图2是的超高真空激活系统的真空室的结构图。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

实施例。结合图1、图2，本实用新型的负电子亲和势光电阴极原位评估装置的激活系统的抽气部分由机械泵17、涡轮分子泵18、溅射离子泵和钛升华泵21组成，其中主泵是溅射离子泵和钛升华泵，预抽泵是机械泵和涡轮分子泵。激活系统采用XPS表面分析系统的分子泵18和机械泵17，作为激活系统的前级泵。在XPS仪的分子泵的抽气管道上设置三通阀16，一边连接表面分析室，另一边用波纹管19与激活系统相连。预抽泵将激活室2的被抽容器的真空度从大气压降到主泵工作所需的启动压强，当主泵开始工作时，关激活系统的角阀20，关预抽泵。这样就减少了预抽所用的机械泵和涡轮分子泵。阀门15和阀门14分别用来抽气和通干燥氮气，紫外光源10用来产生紫外光，通过阀门8与XPS仪的主真空室连接。