一種一維電阻陽(yáng)極位置靈敏探測器

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及位置分辨探測技術(shù)領(lǐng)域，具體應用于散射粒子的不同電荷態(tài)分布、同種離子不同能量分布的測量。

背景技術(shù)

離子與材料表面相互作用在表面分析技術(shù)、等離子體物理、薄膜生長(cháng)、催化反應、納米制造等多個(gè)領(lǐng)域均具有重要意義。電荷轉移是離子與材料表面相互作用過(guò)程中重要的物理過(guò)程，通過(guò)散射粒子的電荷態(tài)分布可以獲得碰撞過(guò)程中入射粒子的電離或俘獲電子信息，同時(shí)也能反映材料表面的一些物理、化學(xué)性質(zhì)?；谖⑼ǖ腊?/font>(MCP)的一維電阻陽(yáng)極位置靈敏探測器主要用于確定散射離子的電荷態(tài)分布，它具有良好的離子探測效率和增益特性，同時(shí)具有高速響應，低噪聲以及良好的位置分辨等優(yōu)點(diǎn)，因此成為目前該領(lǐng)域最受歡迎、最可靠的探測方式之一。

目前常用的一維電阻陽(yáng)極位置靈敏探測器主要由以下幾部分組成：一對MCP、電阻陽(yáng)極、支撐裝置以及電路部分。

為了保證其一維位置分辨性能，作為電荷收集引出端的電阻陽(yáng)極必須采用長(cháng)條形結構。從而，與電阻陽(yáng)極平行的核心部件MCP通常也要經(jīng)過(guò)特殊定制加工為長(cháng)條形。由于市場(chǎng)上通用的MCP成品均為圓片形結構，所以這在很大程度上增加了其制作的費用成本和時(shí)間成本。而且，由于MCP是由很多空心玻璃纖維通道構成，所以這種長(cháng)條形的MCP在支撐裝置上緊固時(shí)會(huì )更容易碎裂。此外，長(cháng)條形MCP接收入射離子的面積相對較小，其探測效率也會(huì )受相應的影響。

由于聚四氟乙烯耐高壓、耐高溫的特性，一直被用作一維電阻陽(yáng)極位置靈敏探測器支撐裝置材料。但是，該材料在超高真空條件下放氣量較大，往往會(huì )限制實(shí)驗所需的極限真空。此外，聚四氟乙烯耐輻射性能較差，在離子束相關(guān)實(shí)驗中，受較高能量射線(xiàn)輻照后容易降解，從而嚴重影響其材料性能。

實(shí)用新型內容

本實(shí)用新型的目的在于針對現有的一維電阻陽(yáng)極位置靈敏探測器中長(cháng)條形MCP制作成本高，易碎裂，離子接收面積小等缺陷，提出了一種新的裝配結構，該結構適用于市場(chǎng)上通用的圓片形MCP，能夠降低制造成本，降低緊固時(shí)MCP碎裂的風(fēng)險，并且在一定程度上提高探測效率。與此同時(shí)，改進(jìn)支撐材料，從而優(yōu)化實(shí)驗真空條件，解決輻照后易降解的難題。

技術(shù)負責人： 陳林 核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院