[发明专利]一种测量二次电子发射系数的平板型收集装置及测量方法

权利要求书

1.一种测量二次电子发射系数的平板型收集装置，其特征在于，包括在真空室（9）内平行布置的样品台（4）和收集极（2），收集极（2）上开设有束斑小孔（3），电子枪（1）发射穿过束斑小孔（3）的电子束；样品台（4）的下端设有与转动轴（8）相连接的转动平台（7），样品台（4）上设有多个样品放置位，法拉第筒（6）设置在转动平台（7）上，样品台（4）的样品放置位、法拉第筒（6）通过转动平台（7）的转动交替位于束斑小孔（3）的下方；收集极（2）、法拉第筒（6）分别与真空室（9）外的电流检测装置相连接。

2.如权利要求1所述的测量二次电子发射系数的平板型收集装置，其特征在于，所述的法拉第筒（6）通过法拉第筒偏压装置（10）与电流放大器（12）相连接，输出一次电流I_p；

收集极（2）通过收集极偏压装置（11）与电流放大器（12）相连接，输出二次电流I_s；

电流放大器（12）与电流显示/数据采集处理装置（13）相连接。

3.如权利要求2所述的测量二次电子发射系数的平板型收集装置，其特征在于，所述的收集极（2）的上表面涂有荧光粉，荧光粉在受到电子轰击后会发光，通过荧光粉发光情况判别电子束是否垂直入射进入束斑小孔（3）；收集极（2）的下表面镀碳；

所述的束斑小孔（3）的孔轴线与电子枪的入射方向一致；

所述的收集极偏压装置（11）为+10～100V的正偏压装置，进而收集极（2）可有效收集其表面产生的二次电子。

4.如权利要求2或3所述的测量二次电子发射系数的平板型收集装置，其特征在于，所述的法拉第筒（6）的端口与样品台（4）上的样品处于同一水平高度，其内壁镀碳，径向比为1:3～5；

所述的法拉第筒偏压装置（10）为+10～100V的正偏压装置，进而法拉第筒（6）可有效收集一次电子；法拉第筒偏压装置（10）与收集极偏压装置（11）的结构相同。

5.如权利要求1所述的测量二次电子发射系数的平板型收集装置，其特征在于，所述的电子枪（1）的能量范围为10～10keV，输出电流大小为nA量级；

电子枪（1）具有直流和脉冲两种工作模式，测量金属材料时电子枪（1）工作在直流模式，测量绝缘材料时电子枪（1）工作在脉冲模式，脉宽为10ns～1ms。

6.如权利要求1所述的测量二次电子发射系数的平板型收集装置，其特征在于，所述的转动平台（7）内或者样品台（4）与转动平台（7）之间还设有加热样品的加热装置（5），加热温度范围为30～300℃，用以测量不同温度下的二次电子发射系数。

7.如权利要求1所述的测量二次电子发射系数的平板型收集装置，其特征在于，所述的转动平台（7）为平面圆盘结构，转动轴（8）上设置的刻度对应样品的测量位置，当转动轴（8）旋转α角度时，实现样品之间或样品与法拉第筒（6）的转换，当转动轴旋转0～α之间的角度，测量一块样品上不同点处的二次电子发射系数。

8.如权利要求1所述的测量二次电子发射系数的平板型收集装置，其特征在于，所述的真空室（9）测量时保持在10^-3Pa的真空度，极限真空度为10^-5Pa；

所述的电流放大器（12）实现nA量级电流的测量和信号转换，电流放大器（12）输出的信号在电流显示/数据采集处理装置（13）上显示。