[发明专利]一种微型微弱带电粒子束流探测装置

说明书

本发明涉及一种微型微弱带电粒子束流探测装置，包括：电子抑制极，用于抑制二次电子；束流吸收极，用于吸收带电粒子束流；信号放大极，用于产生二次放大的电子流；信号吸收极，用于探测吸收总的放大电流信号；电子抑制极、束流吸收极、信号放大极和信号吸收极分别为沿迎面带电束流方向依次设置，探测装置的工作环境为真空环境。与现有技术相比，本发明具有探测精度高、生产成本低、易于加工等优点。

技术领域

本发明涉及一种带电粒子探测技术领域，尤其是涉及一种微型微弱带电粒子束流探测装置。

背景技术

脉冲带电粒子束可分为脉冲电子束和脉冲离子束，脉冲带电粒子束在材料表面改性、核物理及核技术、等离子体物理、航空航天等领域中得到了广泛应用。脉冲带电粒子束束流密度分布的测量在很多应用中显得非常重要，现有技术中，对于带电粒子束束流密度分布的测量一般采用机械扫描法、变色片法、闪烁体光电法、平板电极阵列等。

目前，采用常规方法对小于皮安量级的带电粒子束流强度直接测量是很难实现的，因此亟需一种能够针对皮安量级带电粒子束流强度的探测装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种探测精度高、生产成本低、易于加工的微型微弱带电粒子束流探测装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种微型微弱带电粒子束流探测装置，所述的探测装置包括：

电子抑制极，用于抑制二次电子；

束流吸收极，用于吸收带电粒子束流；

信号放大极，用于产生二次放大的电子流；

信号吸收极，用于探测吸收总的放大电流信号；

所述的电子抑制极、束流吸收极、信号放大极和信号吸收极分别为沿迎面带电束流方向依次设置；所述的探测装置的工作环境为真空环境。

优选地，所述的探测装置设有真空连接支座，用于安装固定螺杆和真空电极。

更加优选地，所述的真空连接支座采用CF35刀口法兰标准；所述的真空连接支座的法兰面上均匀布置三个螺纹孔用于安装固定螺杆，在与螺纹孔的同心环上交错布置三个真空电极接口用于安装真空电极。

更加优选地，所述的电子抑制极绝缘安装在固定螺杆上，并与真空连接支座的一个真空电极相连。

更加优选地，所述的束流吸收极绝缘安装在固定螺杆上，并与真空连接支座的一个真空电极相连。

更加优选地，所述的束流吸收极包括多孔圆环薄片和微通道圆板；所述的微通道圆板同心点焊在多孔圆环薄片的反面。

更加优选地，所述的信号放大极非绝缘安装在固定螺杆上。

更加优选地，所述的信号放大极包括多孔圆环薄片和微通道圆板；所述的微通道圆板同心点焊在多孔圆环薄片正面。

更加优选地，所述的信号吸收极绝缘安装在固定螺杆上，并与真空连接支座的一个真空电极相连。

更加优选地，所述的信号吸收极的中心位置设有锥形半沉孔，用于抑制二次电子产生并收集放大的电子信号。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

一、探测精度高：本发明中的微型微弱带电粒子束流探测装置通过电子抑制极对二次电子进行抑制，通过信号放大极对电子流进行放大，通过设置锥形半沉孔增强对电子流的采集，能够实现飞安级微弱带电粒子束流的放大探测。