[发明专利]一种极高真空电离规的制备方法

摘要

本发明公开了一种极高真空电离规的制备方法，属于极高真空测量技术领域。该方法先计算标样电离规物理模型的电场分布和电势分布，然后采用电子光学模拟方法，计算电子有效运动轨迹，采用灵敏度比对方法，获得灵敏度电极参数对应的定量关系，并根据定量关系选取电极参数制备电离规试验件，并通过实验计算建立电离规试验件的灵敏度与电极参数的定量关系，修正后建立电离规的标准物理模型；根据标准物理模型的微观参量与电极参数的函数关系，计算得到极高真空电离规的电极参数，并根据该电极参数制备电离规极高真空电离规。

主权项

1.一种极高真空电离规的制备方法，其特征在于：所述制备方法适用于真空度低于10^‑9Pa的真空电离规，包括以下步骤：步骤一：根据标样电离规的电极参数建立标样电离规的物理模型，并对所述物理模型进行数值求解，得到所述物理模型任意位置处的电场分布和电势分布；步骤二：采用电子光学模拟方法，根据所述电场分布和电势分布计算电子能量和电子有效运动轨迹；其中，所述电子有效运动轨迹为有效电离空间中的电子运动轨迹；所述有效电离空间是指在电离规中被电子碰撞电离的气相离子能够被收集极接收的空间；步骤三：采用灵敏度比对方法，以标样电离规的灵敏度S₀为基准，计算所述电子有效运动轨迹和电子能量对灵敏度S₁影响的数值关系，进而通过理论计算得到电极参数与灵敏度S₁的定量关系；步骤四：根据步骤三中得到的定量关系，选取三组以上的电极参数值，并根据所述电极参数值制备电离规试验件；在压力为P的真空系统中分别测量各电离规试验件的离子收集极检测电流I⁺和阳极电流I^‑，根据公式(Ⅰ)计算各电离规试验件的灵敏度S，并根据计算结果建立灵敏度S与电极参数的定量关系；步骤五：以步骤四中所述电离规试验件灵敏度S与电极参数的定量关系为基准，采用线性回归的方法对步骤三获得的所述物理模型的灵敏度S₁与电极参数的定量关系进行修正，并根据修正后的结果建立电离规的标准物理模型；步骤六：对标准物理模型进行数值求解，得到所述标准物理模型任意位置处的电场分布和电势分布；步骤七：采用电子光学模拟方法，根据所述电场分布和电势分布计算所述标准物理模型的微观参量；通过理论计算，得到所述标准物理模型的微观参量与电极参数的函数关系；其中，所述微观参量包括电子有效运动轨迹、门极处的电子透过率、电子逃逸率和电子激励脱附离子与气相离子的收集比率；步骤八：针对极高真空电离规所需的微观参量，根据所述函数关系，计算得到极高真空电离规的电极参数，并根据所述电极参数制备电离规极高真空电离规。