分离式打拿极电子倍增器(Discrete Dynode Electron Multiplier,DDEM)作为一种真空电子倍增器件可以实现对电子、离子和光子等粒子的探测,具有增益高、寿命长、动态范围宽、耐轰击等优点,广泛应用于材料分析、高能物理、航空航天等领域...分离式打拿极电子倍增器(Discrete Dynode Electron Multiplier,DDEM)作为一种真空电子倍增器件可以实现对电子、离子和光子等粒子的探测,具有增益高、寿命长、动态范围宽、耐轰击等优点,广泛应用于材料分析、高能物理、航空航天等领域。传统DDEM一般由铜铍或银镁合金作为基底材料,经过氧化激活工艺制备而成,DDEM的性能依赖于基底材料的性能,由于氧化激活工艺复杂且合金材料的稳定性难以控制,造成后续制作出的打拿极性能难以保证。抛弃传统复杂的合金氧化工艺,采用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)技术制备二次电子发射系数(Secondary Electron Yield,SEY)高而且稳定的氧化铝薄膜(SEY最大值为4.2),设计了一种盒栅式结构的DDEM,搭建了真空设备实现DDEM关键技术参数的测试评价,在直流状态下DDEM的增益可达2×10^(6),脉冲状态下增益可达1×10^(8),验证了ALD技术研制DDEM的可行性,解决了传统DDEM打拿极发射层材料严重依赖于金属合金成分和高温氧化激活工艺的难题,为今后研制更优性能的DDEM提供了良好的实验基础和新的技术方案。展开更多
文摘分离式打拿极电子倍增器(Discrete Dynode Electron Multiplier,DDEM)作为一种真空电子倍增器件可以实现对电子、离子和光子等粒子的探测,具有增益高、寿命长、动态范围宽、耐轰击等优点,广泛应用于材料分析、高能物理、航空航天等领域。传统DDEM一般由铜铍或银镁合金作为基底材料,经过氧化激活工艺制备而成,DDEM的性能依赖于基底材料的性能,由于氧化激活工艺复杂且合金材料的稳定性难以控制,造成后续制作出的打拿极性能难以保证。抛弃传统复杂的合金氧化工艺,采用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)技术制备二次电子发射系数(Secondary Electron Yield,SEY)高而且稳定的氧化铝薄膜(SEY最大值为4.2),设计了一种盒栅式结构的DDEM,搭建了真空设备实现DDEM关键技术参数的测试评价,在直流状态下DDEM的增益可达2×10^(6),脉冲状态下增益可达1×10^(8),验证了ALD技术研制DDEM的可行性,解决了传统DDEM打拿极发射层材料严重依赖于金属合金成分和高温氧化激活工艺的难题,为今后研制更优性能的DDEM提供了良好的实验基础和新的技术方案。
