[实用新型]多栅离子能量分析仪器及其探头

说明书

本实用新型公开了一种多栅离子能量分析仪器及其探头，设置所述探头的栅网的网孔孔径小于两倍的德拜半径，且所述栅网中网孔孔径为所述栅网的网丝直径的10‑15倍。所述栅网由导体网丝编制而成，网孔中心电势势必比网丝电位低，会产生横向电场，网孔越大，这种效应越明显，由于等离子的德拜屏蔽作用，为了保证栅网竖向电场的有效性，设置所述探头的栅网的网孔孔径小于两倍的德拜半径，同时设置所述栅网中网孔孔径为所述栅网的网丝直径的10‑15倍，使得栅网网孔小而密，在保证透过率的同时，能够有效降低横向电场影响。

技术领域

本实用新型涉及等离子体测量领域，更具体的说，涉及一种多栅离子能量分析仪器及其探头。

背景技术

离子能量分析仪器(Ion Energy Analyzer，IEA)又称为阻滞势分析器(RetardingPotential Analyzer，RPA)，作为一种就位探测等离子体能量的重要工具，被广泛应用于电离层探测卫星中。然而受电场畸变、等离子体鞘层、离子温度和安装方式等因素的影响，现有的离子能量分析仪器的测量精度并不高，故如何提高离子能量分析仪器的测量精度是等离子体测量领域一个亟待解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种多栅离子能量分析仪器及其探头，通过设置所述探头中栅网的孔径和网孔密度，有效提高了多栅离子能量分析仪器的测量精度。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下方案：

一种多栅离子能量分析仪器的探头，所述探头包括：

套筒，所述套筒两端分别覆盖有挡板和底板；所述挡板具有探头开口用于通过待检测离子；

位于套筒内的收集极；

位于所述套筒内的多层栅网，所述栅网位于所述收集极与所述挡板之间，所述栅网用于形成选择电场，使得高于电场能量的离子入射所述收集极；

其中，所述栅网的网孔孔径小于两倍的德拜半径，且所述栅网中网孔孔径为所述栅网的网丝直径的10-15倍。

优选的，在上述探头中，所述挡板与相邻所述栅网之间、相邻所述栅网之间、所述收集极与相邻所述栅网之间、以及所述底板与所述收集极之间均设置有绝缘垫片。

优选的，在上述探头中，所述绝缘垫片为外径与所述套筒内径相同的圆环。

优选的，在上述探头中，所述圆环的上表面设置有与所述圆环同轴线的圆形凹槽；

所述挡板置于其下方相邻所述绝缘垫片的凹槽内；

所述栅网置于其下方相邻所述绝缘垫片的凹槽内；

所述收集极置于其下方相邻所述绝缘垫片的凹槽内。

优选的，在上述探头中，所述底板、所述收集极以及所述圆环具有相对设置的定位螺孔。

优选的，在上述探头中，所述绝缘垫片为聚四氯乙烯垫片。

优选的，在上述探头中，所述套筒、所述挡板、所述底板、所述收集极以及所述栅网的磁导率不大于1.1。

优选的，在上述探头中，所述探头开口的半径不小于1.06mm，且不超过10mm。

优选的，在上述探头中，所述套筒的半径不小于34.2mm，且不超过100mm。

优选的，在上述探头中，所述栅网的导电率不小于10⁶S/m；

所述栅网的硬度不小于37HRC；

所述栅网的膨胀系数不大于18.2m/m℃(at20-100℃)；

所述栅网的透过率不小于80％；