一种精确计算电离规灵敏度的模拟方法

对电离规灵敏度进行模拟计算是预测和优化其性能的关键.提出了一种基于离散电子轨迹片段的离散化方法,用于精确计算理论灵敏度.将考虑边界条件变化的电离规工作过程的基本理论模型表示为由许多离散片段组成的时间线性电子轨道.在每个微小的时间间隔内,通过构造有效电离空间计算和筛选离散的有效电子轨迹片段,并利用Binary-Encou...     

新型碳纳米管阴极电离规的研究进展

碳纳米管作为理想的电子发射极被广泛应用在x射线管、真空微波管、平板显示器、电子显微镜和真空电离规等多种电子器件中。本文重点回顾了近年来碳纳米管阴极电离规的研究进展,评述了这种新型阴极电离规的优点和存在的问题,并对其发展前景作了分析和展望。     

碳纳米管阴极电离规结构的模拟优化设计

为了提升碳纳米管(CNT)阴极电离规的综合性能和实用性,本文利用离子光学模拟软件SIMION3D8.0和CAD建模软件构建了CNT阴极电离规的物理模型,且通过模拟计算得到不同电极结构参数对CNT阴极电离规各种性能的影响规律。研究结果表明,不同的阴极基座直径、门极尺寸产生不同的电子运动轨迹;电子运动路径随着外屏与阳极栅网之间距离的增大先增大后减小;电子逃逸率随着门极和阳极顶部间距的减小而逐渐增大;聚焦孔直径对正离子的收集影响显著,且气相离子/电子激励脱附离子收集比率在收集孔直径约为2 mm时达到最大。故选用合适的电极结构参数能有效地提高CNT阴极电离规的总体性能,延伸其真空测量下限。     

空间用小型飞行时间质谱计研制及性能评价

质谱计是一种能够精细分析物质成分的科学仪器,在航天活动中起着越来越重要的作用。为了满足空间探测的需求,研制了小型飞行时间质谱计,并对其性能进行了评价。研制的飞行时间质谱计由电子轰击源、垂直引入反射式飞行时间质量分析器和电子学部分组成,体积为300 mm×200 mm×200 mm,质量为13.4 kg,功耗为25 W,分辨率优于359 FWHM,质量数范围为1～502 amu,对C₄H₁₀的检测限为1.3×10^-5(质量分数)。     

用于真空测量的场发射阴极制备及研究进展

主要回顾了近半个世纪用于真空测量的多种场发射阴极,阐述其制备方法及应用现状,说明了各种阴极结构的特点,最后介绍了近几年场发射阴极制备研究的最新进展。新型场发射阴极,对于真空测量的未来发展具有重要的推动作用。     

基于碳纳米管电子源的高稳定电离真空计的性能研究（英文）

文章将碳纳米管电子源应用于高稳定电离真空计,通过结构和电参数优化,研制了样机,并开展了样机计量特性的实验研究,研究结果表明,新型电离规在6.87×10^-6 Pa～6.45×10^-5 Pa的压力范围内,灵敏度在0.200 Pa^-1～0.245 Pa^-1的范围内波动,与仿真灵敏度0.250 Pa^-1的偏差最大为20%,灵敏度波动小于5.96%,证明该结构设计合理,有望应用于超高真空校准及精确测量领域。     

超高真空计微弱离子流检测技术研究

在超高真空环境下，Bayard-Alpert型电离真空计通过电离气体分子得到的离子流信号十分微弱，且极易受到干扰。介绍了一种用于超高真空测量的微弱信号检测系统，包括测量电路、调零电路与处理模块。该系统采用高精度放大器与高绝缘继电器，可以实现微弱信号的精密放大，满足mA级至亚pA级范围的宽量程电流信号检测；能够自动完成测量档位的切换、系统调零、数据处理与真空全压力值计算，测量下限可达10^-13A量级，可用于超高真空计离子流的精确测量，具有良好的线性及稳定性。     

热阴极电离规灵敏度的数值模拟研究

本文基于数值模拟和实验方法研究热阴极电离规的计量性能,开展了电极电压和栅网结构对Bayard-Alpert电离规灵敏度的影响研究.研究表明,随着阴极阳极电压差从50 V增加到140 V,灵敏度持续增大,之后缓慢下降,随着栅网丝间距从2 mm增加到3.5mm和丝径从0.4mm减小到0.2mm,灵敏度显著增大.采用正交分析...     

电压不稳定性对离子阱中离子运动特征的影响

在离子阱共振激发过程中,电压的微小变化可能导致离子的运动特征发生显著改变。本工作基于赝势理论,建立了电压不稳定时3D离子阱中离子运动的理论模型,并以辅助交流电压AC的毛刺和端盖电极施加的直流电压为例,揭示端盖电极上辅助交流电压AC的稳定性对离子阱性能的影响。结果表明,当辅助交流电压存在毛刺时,离子的运动速度和振幅将发生突变,扰乱离子阱内离子的冷却状态,致使部分离子在激发阶段打在阱壁上而无法被检测,从而降低了离子阱质谱仪的灵敏度。同时,该模型表明,对于处于冷却状态的离子,可以通过测量其在脉冲激励作用下的响应来测量离子运动的久期频率。若在端盖电极上施加直流电压,离子运动的平衡位置将发生明显的偏移,通过将离子检测器置于偏移的一侧,可以明显地提高离子的检测效率,从而提高离子阱质谱仪的灵敏度。     

能量分析器型真空电离规性能研究

电子激励脱附(ESD)效应和软X射线效应是影响电离真空计测量下限的两大重要因素.基于能量分析器研制了电离真空规,在极高真空校准装置上对其开展性能研究,包括不同压力或不同阴极发射电流下的离子流、ESD效应和软X射线影响.结果 表明,系统压力介于10-8Pa和10-6 Pa之间,当气体发生电离,能量分析器电压在低于阳极电压...