離子束

離子束

離子束是用以獲得離子束的裝置。在各類離子源中,用得最多的是電漿離子源,即用電場將離子從一團電漿中引出來。

概述

以近似一致的速度沿幾乎同一方向運動的一群離子.

離子源用以獲得離子束的裝置。在各類離子源中,用得最多的是電漿離子源,即用電場將離子從一團電漿中引出來。這類離子源的主要參數由電漿的密度、溫度和引出系統的質量決定。屬於這類離子源的有:潘寧放電型離子源射頻離子源、微波離子源、雙電漿源、富立曼離子源等。另一類使用較多的離子源是電子碰撞型離子源,主要用於各種質譜儀器中。此外,離子源還有表面電離源、光致電離離子源、液態金屬離子源等類型。

離子源的主要參數

主要參數

離子源的主要參數有:①離子束流強。即能夠獲得的有用離子束的等效電流強度,用電流單位A或mA表示。②有用離子百分比。即有用離子束占總離子束的百分比。一般來說,離子源給出的總離子束包括單電荷離子、多電荷離子、各種分子離子和雜質元素離子等的離子束。③能散度。由於離子的熱運動和引出地點的不同,使得離子源給出的離子束的能量對要求的單一能量有一定離散,一般希望能散度儘量小,在高精度的離子束套用中尤其是這樣。④束的聚焦性能。以離子束的截面和張角表示。聚焦不好的離子束在傳輸過程中會使離子大量丟失。獲得良好聚焦特性的離子束的最終障礙是束中離子之間的靜電排斥力,為了克服這一障礙,應儘早使離子獲得較高能量。⑤離子源的效率。以離子束形式引出的工作物質占總消耗的工作物質的比例。⑥工作壽命。離子源一次安裝以後使用的時間。

其他

加速器從離子源獲得的離子束的能量一般從幾百電子伏到幾萬電子伏。因為用高引出電壓方式獲得較高能量的離子束受到擊穿的限制,所以必須使離子在電場和磁場中加速,這類裝置叫做加速器(見粒子加速器)使用各種加速器可以使離子獲得很高的能量(如幾百吉電子伏),也可以使離子減速,以獲得能量較低的(如幾十電子伏)但流強很高的離子束。

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