[实用新型]一种中高能电子枪

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子光学器件领域，特别是涉及一种电子能损谱仪用中高能电子枪。

背景技术

在原子分子物理学科领域，常常采用电子散射的实验方法，通过测量原子分子的动力学参数，获取原子分子的内部结构信息。在这一过程中，常采用的实验设备有：电子能量损失谱仪、电子动量谱仪、俄歇电子能谱仪，这些设备的关键技术在于对电子束流的精确控制与检测。例如在电子能量损失谱仪中，从电子枪出射的电子束经过能量单色器单色后，与样品气体碰撞，而后被能量分析器采集分析。为了能获得束流强度高、单色性好、发散角度小的电子束流，一把良好聚焦的电子枪必不可少。

现有的电子枪中，往往着重束流的强度，而对束流的聚焦效果、平行度要求不高。但是对于电子散射实验，束斑和平行度是影响仪器性能指标的关键因素之一，束斑越小，平行度越高，电子能谱仪的能量分辨越好。另一方面，常用电子枪内部没有偏转机构，需要电子枪在机械上与实验装置相配合，无法实现多角度灵活可调，调试起来较为麻烦。另外有些中能电子枪利用磁场偏转电子束，由于磁场的屏蔽非常困难，偏转用磁场会干扰电子束在分析器中的轨迹，严重影响电子能谱仪的能量分辨率。

实用新型内容

基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种中高能电子枪，其聚焦性能和平行性能好良好，束斑位置可调，结构简单且性能稳定。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施例提供一种中高能电子枪，包括：

电子枪体、差分抽气管、电极法兰和高压Q9头排布板；其中，

所述电极法兰固定设置在所述差分抽气管上，所述高压Q9头排布板固定设置在所述电极法兰后端；

所述差分抽气管上还分别设有法兰底座、差分抽气接口和真空计接口；

所述电子枪体固定设置在所述法兰底座接口内侧；

所述电子枪体包括：外筒，该外筒内从后至前依次固定设置栅极底座、阳极和聚焦极，所述阳极后端伸入到所述栅极底座前端内，所述聚焦极后端伸入到所述阳极前端内，该外筒前端设置枪头，所述枪头内固定设置偏转机构；所述阳极前端设有带通孔的第一钼片，所述聚焦极前端设有带通孔的第二钼片；所述栅极底座、阳极和聚焦极与所述外筒之间均设有绝缘垫片，所述偏转机构与所述枪头之间设有第三绝缘垫片；所述栅极底座为圆筒形，该栅极底座内设有锥形口底座，阴极灯丝通过压片固定安装在所述栅极底座的锥形口底座内，所述栅极底座上远离所述阴极灯丝一端设有一圈楔形圆环；

所述高压Q9头排布板经电缆分别与所述电子枪体的栅极底座、阳极、聚焦极、偏转机构和阴极灯丝电气连接。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的中高能电子枪，其有益效果为：通过在电子枪体的外筒内从后至前依次固定设置栅极底座、阳极和聚焦极，利用栅极底座与阳极，阳极与聚焦极形成的聚焦透镜，实现对电子束流的聚焦，且阳极后端伸入到栅极底座内，聚焦极后端伸入到阳极内，使得各级电场相互渗透，避免了外场干扰，由于采用了二级聚焦透镜保证聚焦效果；根据二级聚焦透镜原理，本实用新型电子枪有两种工作模式，加速聚焦模式与减速聚焦模式，经测试，在两种工作模式下电子束流都能很好的聚焦，可以根据电源条件灵活配置聚焦条件；由于阴极灯丝安装在栅极底座的锥形口底座，且阴极灯丝发叉丝尖稍稍高于锥形口，当栅极底座电压低于阴极灯丝电压时，能有效遏制阴极灯丝杂散电子，保留丝尖发射电子，一定程度上保证了束流初始状态的一致性；在阳极前端和聚焦极前端分别设置带通孔的第一、第二钼片，进而能形成差分抽气系统，降低了对所处真空环境的要求，延长灯丝寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本实用新型的总体结构剖面示意图；

图2是本实用新型的电子枪体结构剖面示意图；

图3是本实用新型的电子枪体的聚焦模拟图；

图4是本实用新型的电子枪的测试配件示意图；

图5是本实用新型的电子枪在加速模式下测量的束径尺寸图；

图6是本实用新型的电子枪在减速模式下测量的束径尺寸图；