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

Beam Imaging Solutions (BIS) 展示了新型的电磁屏蔽FC-1法拉第杯。这种紧凑且易于使用的系统可连接到标准2.75英寸(69.8毫米)的扁平端口。FC-1旨在通过使用磁场过滤掉可能会进入杯中的电子来精确测量来自离子源的一次正离子束电流。可以通过取下过滤磁铁来测量电子束。对于离子束,法拉第杯收集器略微偏向以抑制二次电子发射,并拒绝与主离子束和背景气体原子发生电荷交换碰撞而产生的低能离子。使用连接到50欧姆BNC真空馈通的静电计测量束电流。法拉第杯底部的屏蔽裙可以防止静电计测量未通过杯孔进入的电子或离子电流,并防止溅射陶瓷,从而使收集器与地面隔离。法拉第杯也可与UHV兼容同轴电缆一起单独购买,用于需要远程测量束流的应用。

电子滤波和二次电子抑制

许多离子束系统将电子源与离子源结合使用,以中和在靶标处累积的离子电荷,并最小化由于离子的空间电荷而引起的离子束扩散。真空室中的电子也来自电离规,并且由于离子束与真空系统中的成分发生表面散射而产生二次电子。为了从法拉第杯内部的离子收集器中过滤出这些电子,在杯入口处使用了一对永磁体。这些磁铁在杯子的入口处建立了一个磁场,该磁场捕获并阻止电子进入杯子。通过向集电极施加小的正偏压,通过与一次离子束的碰撞在集电极上产生的二次电子被抽回到集电极上。

低能离子过滤

当一次离子与背景气体原子碰撞时,会产生低能离子。在这种非弹性碰撞过程中,离子的电荷及其大部分动能被转移到气体原子(电荷交换),从而使所得离子的动能比原始初级离子少得多。通过将收集器偏置到远小于排斥入射的一次离子束所需的正电势,可以将低能电荷交换的离子在收集器处排斥,并排斥到法拉第杯室的接地壁上。低能量离子对总初级离子束电流的贡献通常很小,但会随着背景气压和法拉第杯到离子源的距离而变化,并且可能对真实的初级离子束电流造成重大误差。