Лекция 12 Слайд 1 |
| Без темы |
|
|
| << Лексические средства выразительности | Лекция Тема: «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ» >> |
Презентация: «Лекция 12 Слайд 1». Автор: Garry. Файл: «Лекция 12 Слайд 1.ppt». Размер zip-архива: 52 КБ.
Лекция 12 Слайд 1
содержание презентации «Лекция 12 Слайд 1.ppt»| № | Слайд | Текст |
| 1 |  |
Лекция 12 Слайд 1Темы лекции Параметры ионных источников. Конструктивные элементы ионных источников. Дуоплазматрон и ионный источник Пеннинга. |
| 2 |  |
Лекция 12 Слайд 2Ионный источник – устройство для получения в вакууме ионного пучка – пространственно сформированного потока ионов, скорость направленного движения которых много больше их тепловых скоростей. Ионный источник состоит из собственно источника ионов и устройства их экстракции. Атомы ускоряемых элементов могут вводиться в ионный источник либо напуском (в виде газа), либо испарением (жидкой или твердой примеси). В ионном источнике они ионизируются и вытягиваются соответствующим потенциалом, приобретая нужную энергию. К источнику ионов предъявляют следующие требования: стабильность пучка во времени; получение нужных ионов с определенным зарядом; получение нужной плотности ионного тока. |
| 3 |  |
Лекция 12 Слайд 3Важнейшие параметры ионного источника: полный ток и плотность тока ионного пучка; энергия ионов; характерный поперечный размер пучка; качество пучка, его пространственная и скоростная сформированность – эффективный угол расходимости и энергетический разброс ионов; компонентный состав пучка – положительные и отрицательные ионы, атомарные, молекулярные, многозарядные ионы; газовая эффективность – отношение потока сформированных ионов к потоку газа, подаваемого в ионный источник; энергетическая эффективность ионного источника – отношение мощности пучка к мощности потребляемой ионным источником от сети. |
| 4 |  |
Лекция 12 Слайд 4Существуют различные типы источников ионов: с горячим, холодным и полым катодами; дуоплазмотроны; источники с ВЧ- и СВЧ - возбуждением; с поверхностной ионизацией. В ионном источнике обеспечивается возбуждение атомов рабочего газа до энергии, превышающей потенциал ионизации атома, для образования положительно заряженных ионов. |
| 5 |  |
Лекция 12 Слайд 5Обычно ионные источники включают следующие конструктивные элементы: разрядную или ионизационную камеру, которая является несущей конструкцией источника; анод, предназначенный для создания электрического поля внутри разрядной камеры; источник электронов (термокатод), инжектирующий электроны для ионизации газа; магнитную систему, повышающую эффективность ионизации и плотность плазмы; электроды, экстрагирующие ионы, и электроды первичной фокусировки пучка. |
| 6 |  |
Лекция 12 Слайд 6Работу источника ионов обеспечивают вспомогательные устройства: система подачи газа; устройство испарения вещества; источники питания. Любой ионный источник состоит из двух основных узлов: эмиттера ионов, электростатической системы, с помощью которой ионы извлекаются, ускоряются и формируются в направленный поток – ионно-оптическая система (ИОС). |
| 7 |  |
Лекция 12 Слайд 7В простейшем виде ионный источник состоит из эмиттера и ускоряющего электрода – экстрактора с отверстием для выхода ионного пучка. Для дополнительной фокусировки ускоренного пучка используются электростатические и магнитные линзы. ИОС различных ионных источников строятся по единому принципу, и главным фактором, определяющим тип ионный источник, является метод создания эмиттера ионов. |
| 8 |  |
Лекция 12 Слайд 8В зависимости от физической природы эмиттера ионов различают несколько типов ионных источников: с поверхностной ионизацией, где эмиттером ионов служит поверхность накалённого материала, работа выхода которого превышает потенциал ионизации падающих на него атомов; плазменные, в которых ионы отбираются с поверхности плазмы, образуемой в большинстве случаев с помощью газового разряда; "полевые", в которых ионы образуются благодаря действию сильного электрического поля (~108 В/см) на и вблизи поверхности твёрдого тела, ионы которого необходимо получить. В установках для элементного и структурного анализа, использующих ионные пучки, применяются исключительно плазменные ионные источники. |
| 9 |  |
Лекция 12 Слайд 9Наиболее широко используемым плазменным ионным источником является дуоплазмотрон 1 – катод из вольфрама или гексаборида лантана; 2 – промежуточный анод; 4 – анод; 3 – соленоид, создающий магнитное поле ~ кГс; 5 – вытягивающий электрод ионно-оптической системы. Анод и промежуточный анод изготовлены из ферромагнитного материала и образуют магнитную цепь. |
| 10 |  |
Лекция 12 Слайд 10В дуоплазмотроне для увеличения степени ионизации столб разряда подвергается механическому и магнитному, сжатию с помощью диафрагм и магнитного поля, нарастающего к анодному отверстию малого диаметра. Сжатие разрядной дуги в узком канале промежуточного электрода сопровождается возникновением плазменного "пузыря" со скачком потенциала в слое, отделяющем катодную плазму А от более плотной анодной плазмы С. В тонком слое В ускоряются и фокусируются электроны, выходящие из плазменной области А в плазменную область В. Вблизи анода 4 плотная плазма дополнительно сжимается сильным неоднородным магнитным полем, сечение плазмы вблизи выходного отверстия уменьшается, а концентрация ионов в плазме возрастает до 1014–1015 см -3. Такая плазма эмитирует ионы с плотностью в десятки А/см2, т. е. образуется "точечный" эмиттер. |
| 11 |  |
Лекция 12 Слайд 11Давление рабочего газа в промежуточном аноде составляет ~ 10-2 Тор. Дуоплазматрон позволяет получать ионы газообразных элементов с высокой плотностью ионного тока. Рабочий газ, ионы элементов которого необходимо получить, поступает в область промежуточного электрода через регулируемый натекатель. Среди других ионных источников дуоплазматрон отличается высокой газовой эффективностью. |
| 12 |  |
Лекция 12 Слайд 12Дуоплазматрон требует достаточно сложного электропитания, которое включает: питание накала катода (в случае W катода U = 5-10 В, I = 10-40 А); питание промежуточного анода U = 0-100 В, I = 0-0,5 А; питание анода U = 0-250 В, I = 0,5-2 А; питание соленоида U = 0-10 В, I = 0-50 А. все эти источники питания находятся под высоким положительным ускоряющим потенциалом, определяющим энергию ионов, вытягиваемых из ионного источника. |
| 13 |  |
Лекция 12 Слайд 13Второй тип ионного источника, также широко используемый в различных методиках анализа – ионный источник с холодным катодом или ионный источник Пеннинга. В данном ионном источнике зажигание газового разряда осуществляется за счет пробоя газового промежутка катод-анод, между которыми прикладывается напряжение несколько сотен вольт. Напряжение на разрядном промежутке должно быть минимальным для зажигания и поддержания стабильного газового разряда. Напряжение зажигания зависит от материла катода. Для большинства материалов оно составляет несколько кВ. Однако, для некоторых "низковольтных" материалов", таких как алюминий, магний, оно составляет сотни вольт. У этих материалов тонкая окисная пленка на поверхности понижает напряжение зажигания за счет того, что окисная пленка является диэлектриком, а у диэлектриков большой коэффициент ионно-электронной эмиссии. |
| 14 |  |
Лекция 12 Слайд 14Газовый разряд горит в продольном магнитном поле, создаваемом, как правило, постоянным магнитом с индукцией несколько кГс, между двумя катодами и кольцевым анодом. Катоды источника изготавливаются из алюминия, корпус – из мягкого железа для замыкания магнитных линий. Эмиссия электронов из катодов происходит за счет их бомбардировки ионами разряда. За счет приложенного магнитного поля электроны движутся по спирали, что увеличивает их путь и число ионизирующих соударений на пути катод-анод. Давление рабочего газа в ионном источнике 10-3-10-4 Тор. Извлекаемый ионный ток в стационарном режиме до нескольких миллиампер. |
| 15 |  |
Лекция 12 Слайд 15Основные достоинства ионного источника Пеннинга: простота электропитания, под высоким потенциалом, который прикладывается к корпусу источника, находится только один регулируемый выпрямитель питания анода, отсутствие накаливаемого катода, что позволяет длительно эксплуатировать источник без вскрытия на атмосферу. низкое рабочее давление в ионном источнике. Недостатком является малый вытягиваемы ионный ток. Однако, в случаях, когда не требуются его большие значения, простота источника Пеннинга является решающим обстоятельством. |
| «Лекция 12 Слайд 1» | ||
Обществознание
85 темБез темы
1473 презентации
Лекция 12 Слайд 1
