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表面分析用的各种枪：SIMS与电子枪、Ar离子枪、Cs枪、Au枪等
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关注：
1) 表面分析用的各种枪或光源
2) 电子枪的原理
3) 离子枪与电离难易程度：Ar离子枪可以当做He离子枪用吗
摘录学习：
http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZKKX198703000.htm
SIMS氩离子枪的研究
http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-WLZZ201401009.htm
国产氩离子枪的研发
氩离子枪主要由离子源、加速电极、聚焦透镜和控制电源构成,可以产生并发射氩离子束，用于样品的表面清洁处理、表面刻蚀或深度分析，是表面分析和纳米科技装置中的重要构成之一。
文章介绍国产氩离子枪的设计原理和测试结果,氩离子的加速电压可达2 kV，在工作距离150 mm和氩气分压为2.0×10-3Pa的情况下，可产生4.5mA的氩离子束流，束斑的直径在10—20 mm之间可调。
电子枪是加速电子轰击靶屏发光的一种装置，它发射出具有一定能量、一定束流以及速度和角度的电子束。（该电子束的方向和强度可以控制，通常由热阴极、控制电极和若干加速阳极等组成）
电子枪用来提供电子束，并轰击荧光屏形成不同灰度等级的图像。电子枪一般分为热发射和场致发射两种；电子枪的功能在于给出满足要求的电子束，而电子枪的材料和工艺结构又必须考虑到电子枪易于加工和使用方便。
结构编辑
无论那种类型的电子枪，它们均由电子的发射极——阴极、电子注形状的限制极——聚焦极和电子的加速引出极——阳极三部分组成。不同环境下使用的电子枪其结构会是多种多样的，但是其基本组成部分是不变的。在工作中通常聚焦极的电位等于或接近于阴极电位，用以限制电子注的形状，而在阴极和阳极之间加上加速电压(阳极电压)。当电子从阴极发射出来，将与由上述电极和电子注本身的空间电荷建立的静电场发生作用，形成具有一定形状的电子注，并从阳极孔射出以供使用。这种电子枪的工作原理与一般二极管相似，所以人们也称其为二极枪。
电子枪最常用的是二电极皮尔斯型。结构如图2.1－2所示。它主要由阴极、聚焦极、阳极组成。在阳极中间有一开口，电子从中穿过，注入到加速腔中去。皮尔斯型电子枪，又称轴对称球形收敛注皮尔斯电子枪，它是取两个同心球面的一部分形成的二极管。为了使电子的轨迹沿阴极曲率半径方向，需将球面电极的边缘加以修正，因此在阴极外围加有聚焦极。
电子枪阴极编辑
电子枪简介
直热式阴极多半采用纯钨作阴极材料，加热电流直接通过阴极。间热式阴极一般采用敷钍钨、敷氧化物、钪酸盐、六硼化镧阴极，它分为轰击型和加热型两种。
电子枪轰击型
其加热方式是通过在热子（灯丝）和阴极之间加上几百乃至上千伏的轰击电压，在此电压下，从热子发射的电子轰击阴极，使阴极加热到一定温度后从其表面发射出大量电子来。
电子枪加热型
这种阴极，化合物层固定在薄壁的底托上（镍管或钼管），底托下面放着耐热绝缘的螺旋钨丝。电流流过灯丝，灯丝烧热阴极，当阴极达到发射电子的温度时，就发射出电子来。
阴极的材料及其工作温度对电子枪的发射能力和寿命有决定作用。阴极必须选用低逸出功的材料。阴极表面原子的外层电子，受到一定的热能或电能的激励后，会越出轨道的束缚而成为自由电子。
热发射式电子枪的灯丝阴极一般是用钨丝制成的，必须靠电流将灯丝加热到一千度以上，灯丝发射电流密度 与灯丝温度 及灯丝材料的逸出功有关。
以钨丝温度为例，其逸出功为4.55电子伏，在工作温度为2500K时，J=0.5安/厘米2。
灯丝温度对电子的发射强度的影响是很大的。如果采用逸出功更小的阴极材料，在获得同样发射强度的条件下，还可大大降低灯丝温度。为了使阴极寿命尽可能的延长，要求材料有较高的熔点和较小的蒸发率，并且不容易受空气侵蚀而中毒。钨丝的熔点为3655K，在工作温度为2750K时，蒸发率为0.0043毫克/厘米·秒，钨丝的耐侵蚀性较强。氧化物阴极的逸出功更低，例如氧化钡的逸出功只有2.8电子伏，但其耐蚀性差，一般只适宜在10-5-10-6毫米汞柱的高真空下工作，在10-4毫米汞柱时，其发射本领显着下降，在10-3毫米汞柱下工作时，甚至会严重地中毒，不能再继续使用。
场致发射式电子枪要求在阴极表面附近有大于106伏/厘米的强电场，提高阴极表面场强，是增大发射强度的有效途径。
一般来说，电子枪的电流强度总在1毫安以上，脉冲电子流可达安培级，寿命在100小时以上。
https://wap.sciencenet.cn/blog-567091-961580.html
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