電磁屏蔽FC-1法拉第杯 Beam Imaging Solutions (BIS) 法拉第桶

Beam Imaging Solutions (BIS) 展示了新型的電磁屏蔽FC-1法拉第杯。這種緊湊且易于使用的系統可連接到標準2.75英寸(69.8毫米)的扁平端口。FC-1旨在通過使用磁場過濾掉可能會進入杯中的電子來精確測量來自離子源的一次正離子束電流。可以通過取下過濾磁鐵來測量電子束。對于離子束,法拉第杯收集器略微偏向以抑制二次電子發射,并拒絕與主離子束和背景氣體原子發生電荷交換碰撞而產生的低能離子。使用連接到50歐姆BNC真空饋通的靜電計測量束電流。法拉第杯底部的屏蔽裙可以防止靜電計測量未通過杯孔進入的電子或離子電流,并防止濺射陶瓷,從而使收集器與地面隔離。法拉第杯也可與UHV兼容同軸電纜一起單獨購買,用于需要遠程測量束流的應用。

電子濾波和二次電子抑制

許多離子束系統將電子源與離子源結合使用,以中和在靶標處累積的離子電荷,并最小化由于離子的空間電荷而引起的離子束擴散。真空室中的電子也來自電離規,并且由于離子束與真空系統中的成分發生表面散射而產生二次電子。為了從法拉第杯內部的離子收集器中過濾出這些電子,在杯入口處使用了一對永磁體。這些磁鐵在杯子的入口處建立了一個磁場,該磁場捕獲并阻止電子進入杯子。通過向集電極施加小的正偏壓,通過與一次離子束的碰撞在集電極上產生的二次電子被抽回到集電極上。

低能離子過濾

當一次離子與背景氣體原子碰撞時,會產生低能離子。在這種非彈性碰撞過程中,離子的電荷及其大部分動能被轉移到氣體原子(電荷交換),從而使所得離子的動能比原始初級離子少得多。通過將收集器偏置到遠小于排斥入射的一次離子束所需的正電勢,可以將低能電荷交換的離子在收集器處排斥,并排斥到法拉第杯室的接地壁上。低能量離子對總初級離子束電流的貢獻通常很小,但會隨著背景氣壓和法拉第杯到離子源的距離而變化,并且可能對真實的初級離子束電流造成重大誤差。