[发明专利]一种纳秒脉冲放电下三通道逃逸电子能谱测量装置

权利要求书

1.一种纳秒脉冲放电下三通道逃逸电子能谱测量装置，包括：纳秒脉冲电源(1)、放电腔(2)、逃逸电子束流收集器(3)和示波器(4)；所述放电腔(2)为同轴结构，且所述放电腔(2)外部设有外延法兰接口(5)，所述放电腔(2)内部设有高压电极(6)，所述外延法兰接口(5)的末端设有地电极(7)，所述地电极(7)接地；所述纳秒脉冲电源(1)的输入端与市电连接，纳秒脉冲电源(1)的输出端与所述放电腔(2)内的高压电极(6)连接，纳秒脉冲电源(1)的机箱接地；逃逸电子束流收集器(3)同轴布置在地电极(7)远离放电腔(2)的一侧；其特征在于：

所述逃逸电子束流收集器(3)包括三个相同的同轴收集器，每个同轴收集器分别设有信号输出端，并分别通过同轴电缆连接所述示波器(4)，纳秒脉冲电源(1)的输出端经分压器后也与示波器相连；

其中，所述每个同轴收集器外设有金属外壳(10)，且所述金属外壳(10)接地，所述金属外壳(10)内设有一个电荷吸收体(9)，所述电荷吸收体(9)与所述金属外壳(10)同轴布置，且二者之间设有绝缘套管(12)，金属螺杆(11)穿过绝缘套管(12)内部连接电荷吸收体(9)和同轴电缆SMA转接口(13)；

所述三个同轴收集器距离逃逸电子束流收集器(3)中轴线的放置位置可调；

所述逃逸电子束流收集器(3)包括三个相同的同轴收集器，三个电荷吸收体(9)分别布置在逃逸电子束流收集器(3)的中轴线上、逃逸电子束流收集器(3)的中轴线上方20mm和逃逸电子束流收集器(3)的中轴线下方40mm处；

外延法兰接口(5)与金属外壳(10)之间通过带准直孔的金属法兰盘(8)连接，所述准直孔的数目和位置分别与电荷吸收体(9)的数目和位置相对应，电荷吸收体(9)与金属法兰盘(8)之间无连接，且距离为5～7mm；

外延法兰接口(5)与金属法兰盘(8)及金属外壳(10)与金属法兰盘(8)之间分别放置有密封圈(15)；

所述地电极(7)和金属法兰盘(8)的厚度均可更换调节，所述金属法兰盘(8)的厚度为0.1～10mm。

2.根据权利要求1所述的纳秒脉冲放电下三通道逃逸电子能谱测量装置，其特征在于，地电极(7)夹在外延法兰接口(5)与金属外壳(10)之间。

3.根据权利要求1所述的纳秒脉冲放电下三通道逃逸电子能谱测量装置，其特征在于，

高压电极(6)为管状或尖电极，其材料为不锈钢、铝、铜或钛；

地电极(7)为金属箔，厚度小于100μm；

金属法兰盘(8)的制作材料为不锈钢、铝、铜或钛；

所述电荷吸收体(9)的材料为不锈钢、铝、铜、钛或石墨；

绝缘套管(12)的材料为聚四氟乙烯、环氧或聚酰亚胺。

4.根据权利要求1所述的纳秒脉冲放电下三通道逃逸电子能谱测量装置，其特征在于，所述地电极(7)为金属铝膜，所述地电极(7)厚度分别为5、10、15、20、25、30、35、40、45或50um。

5.根据权利要求1所述的纳秒脉冲放电下三通道逃逸电子能谱测量装置，其特征在于，电荷吸收体(9)与所述金属外壳(10)之间无直接连接，两者之间的最小距离为3mm。

6.根据权利要求1所述的纳秒脉冲放电下三通道逃逸电子能谱测量装置，其特征在于，保持电荷吸收体(9)与金属外壳(10)同轴的情况下，电荷吸收体(9)与金属外壳(10)的大小与形状均可调；电荷吸收体(9)采用同轴圆柱形结构，此时金属外壳(10)也为同轴圆柱形结构，与所述电荷吸收体(9)同轴；电荷吸收体(9)采用同轴锥形结构，此时金属外壳(10)也为同轴锥形结构，与所述电荷吸收体(9)同轴。