[发明专利]稳态原子束能谱测量系统以及方法

权利要求书

1.一种稳态原子束能谱测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：

发生装置，所述发生装置用于产生原子氧束；

真空测量室，所述真空测量室具有第一通孔以及第二通孔；所述原子束通过所述第一通孔通入所述真空测量室；

位于所述真空测量室内的稳态电子枪，所述稳态电子枪用于对所述原子束进行电离，形成待测等离子体；

通过所述第二通孔置于所述真空测量室中的朗缪尔探针，所述朗缪尔探针用于对所述待测等离子体的空间电位和鞘层电位进行测量，获取用于计算校正电压的测量结果；所述朗缪尔探针具有相对的探测端以及引线端，所述探测端通过第二通孔置于所述真空测量室中，所述引线端位于所述真空测量室外部；

位于所述真空测量室内的多栅离子能量分析仪器，所述多栅离子能量分析仪器用于在其导体外壳输入所述校正电压时，测量所述待测等离子体中氧原子能谱；所述导电外壳连接有用于输入所述校正电压的导线。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述发生装置包括：

ECR等离子体发生器，所述ECR等离子体发生器用于产生初始等离子体；

中性钽板，所述中性钽板用于提供电子，使得所述初始等离子体形成所述原子束。

3.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，还包括：第一级准直器、第一级差分抽气装置、第二级准直器以及第二级差分抽气装置；

其中，所述发生装置出射的原子束依次通过所述第一级准直器、所述第一级差分抽气装置、所述第二级准直器以及所述第二级差分抽气装置，进入所述真空测量室。

4.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述真空测量室的侧壁具有第三通孔；

所述导线通过所述第三通孔延伸至所述真空测量室外部。

5.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述导体外壳内设置有多层栅网，所述栅网接入设定电压，以形成选择离子通过的电场。

6.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述引线端安装在一可移动的机械扫描装置上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的测量系统，其特征在于，所述稳态电子枪包括：

导体套筒，所述导体套筒的顶面具有两个阴极通孔，其底面具有电离通孔；

两个阴极柱，所述阴极柱的下端通过一对应所述阴极通孔置于所述导体套筒内，其上端位于所述导体套筒外；两个所述阴极柱的上端接入第一电源电压，两个所述阴极柱的下端连接有钨丝；

阳极靶，所述阳极靶置于所述导体套筒外，且与所述电力通孔相对设置，所述阳极靶接入第二电源电压，所述第二电源电压大于所述第一电源电压；

其中，所述原子束从所述电离通孔与所述阳极靶之间通过时电离为所述待测等离子体。

8.一种稳态原子束能谱测量方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述测量系统测量原子能谱。