一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台，包括载台本体，所述载台本体包括样品安装段、绝缘段及连接段，所述样品安装段与连接段通过绝缘段串联，且所述绝缘段作为样品安装段与连接段之间的绝缘部件；还包括设置在样品安装段上的法拉第筒。该样品测试载台可以方便准确地测定入射脉冲电子信号，降低被测信号受到的干扰，从而提高介质材料二次电子发射系数的测量准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台
本技术涉及介质材料二次电子发射系数测测量
，特别是涉及一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台。
技术介绍
具有一定能量的电子束轰击固体材料时，材料表面会发射出电子，这种现象称为固体材料的二次电子发射现象。材料表面发射出的二次电子与初始入射电子的数目比称为二次电子发射系数，它是材料的一种特征表面参数，可以通过测定入射电子流强和二次电子流强的方法计算得到。由于介质材料不导电，样品表面发射二次电子后表面产生的剩余电荷会对后续的二次电子发射过程产生影响，因此在测量介质材料的二次电子发射系数时，只能使用脉冲电子束而不能使用直流电子束，同时为了降低单次脉冲电子束入射引起的表面电荷积累量，需要入射电子束脉冲宽度与流强越小越好。并且，由于介质材料不导电，入射电子流强不能通过靶电流与二次电子电流相加的方式计算得到，测试时得先将入射脉冲电子束打到法拉第筒内来测定入射电子信号流强，再在相同入射电子能量与流强下将入射脉冲电子束打到被测样品上来测定二次电子信号流强。进一步优化介质材料二次电子发射系数测试设备的结构设计，以提高介质材料二次电子发射系数的测量准确度，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述提出的进一步优化介质材料二次电子发射系数测试设备的结构设计，以提高介质材料二次电子发射系数的测量准确度，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题的问题，本技术提供了一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台，该样品测试载台可以方便准确地测定入射脉冲电子信号，降低被测信号受到的干扰，从而提高介质材料二次电子发射系数的测量准确度。本方案的技术手段如下，一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台，包括载台本体，所述载台本体包括样品安装段、绝缘段及连接段，所述样品安装段与连接段通过绝缘段串联，且所述绝缘段作为样品安装段与连接段之间的绝缘部件；还包括设置在样品安装段上的法拉第筒。现有技术中，针对介质材料二次电子发射系数测量，如申请号为201210461824.X的专利技术专利所提供的技术方案所示，由于法拉第筒、二次电子收集环、样品架三者是独立的，故为适应测试，现有技术中的二次电子收集器如以上专利技术专利所提供的所示，一般呈平板状、环状、桶状或碗状。同时，由于脉冲电子束打到被测样品上后，虽然所发射的绝大部分电子沿着特定方向运动，但对样品表面所发射出的全部电子而言，电子在空间中的运动方向沿着各个方向的，故现有二次电子收集器实际在工作时，仅能收集到绝大部分电子，这就造成了所测定的二次电子信号流强与实际流强之间存在差值。同时，现有技术中二次电子收集器的形状也造成了其在空间内并不能完全屏蔽空间辐射耦合噪声对被测信号产生的干扰。如以上所述，现有技术中的介质材料二次电子发射系数测量存在准确度较差的问题。本方案中，所述样品安装段用于安装待测的介质材料，所述连接段作为测试载台上用于与真空动平台的连接件，以上真空动平台即为用于驱动测试载台在真空空间内运动的驱动部件，为利于测试的准确性，以上真空动平台、连接段在测试过程中需要接地，故设置为包括以上绝缘段，以上绝缘段作为样品安装段与连接段之间的绝缘部件，这样，通过连接在样品安装段上的被测信号引出线即可获得测试数据。本方案中，通过设置为所述样品安装段上还包括法拉第筒，这样，相较于现有技术，本方案中，法拉第筒与样品架为一体式结构，这样，在进行二次电子发射系数测量时，可采用呈球形的二次电子收集器，即通过将呈球形的二次电子收集器安装于为真空腔的测试腔中，由于法拉第筒与样品安装段为一体式结构，这样，可通过在呈球形的二次电子收集器上开设通孔的形式，通过所述通孔，将法拉第筒与样品安装段均置入二次电子收集器的内部，通过呈球状的二次电子收集器，不仅能够通过二次电子收集器收集到全空间所有的二次电子，同时能够通过二次电子收集器更有效的屏蔽空间辐射耦合噪声对被测信号产生的干扰。故以上方案提供了一种能够适用于呈球形的二次电子收集器的样品测试载台，采用本样品测试载台，可准确地测定入射脉冲电子信号，降低被测信号受到的干扰，从而提高介质材料二次电子发射系数的测量准确度。同时，由于法拉第筒与样品安装段为一体式结构，故采用本方案还可有效提高二次电子发射系数测量时的便捷性。作为本领域技术人员，以上绝缘段亦作为本样品测试载台与二次电子收集器之间的绝缘部件，故在设置所述绝缘段时，优选设置为绝缘段的外侧相对于样品安装段的外侧平齐或外凸。更进一步的技术方案为：作为法拉第筒的具体实现方式，设置为：所述法拉第筒为开设在样品安装段上的孔道。作为本领域技术人员，采用本方案时样品安装段为导体材料，所述法拉第筒为钻制在样品安装段上的孔道即可。同时，作为本领域技术人员，以上法拉第筒亦可为固定于样品安装段上的独立部件，但采用以上孔道方案具有整体方案结构简单，便于设置、制备等特点。作为法拉第筒的具体实现方式，所述法拉第筒为深宽比大于4，且底部具有圆锥形顶尖的条形孔。本方案中，以上深宽比即为法拉第筒的深度与宽度比，采用本方案，法拉第筒底部反射的电子可较大程度或全部入射到法拉第筒的侧壁上，这样可以有效地防止打入法拉第筒内部的入射电子及其产生的二次电子逃出法拉第筒，从而达到提高测试精度的目的。作为本领域技术人员，以上法拉第筒的截面形状为任何形状均可，但作为一种便于加工的方案，设置为所述条形孔截面呈圆形。由于在二次电子发射系数测量过程中，需要样品与法拉第筒的开口端均正对电子枪的发射端，为使得整个测量过程的操作更为简便，设置为：还包括设置在载台本体上的样品安装部，所述法拉第筒的轴线与样品安装部上样品支撑面呈垂直关系，且法拉第筒的轴线位于所述样品支撑面的中央。本方案中，所述样品安装部用于安装待测的样品，通过设置为法拉第筒的轴线与样品安装部上样品支撑面呈垂直关系，且法拉第筒的轴线位于所述样品支撑面的中央，这样，本方案在使用时，将入射脉冲电子束打到法拉第筒内来测定入射电子信号流强，将样品安装在样品支撑面的中部再在相同入射电子能量与流强下将入射脉冲电子束打到被测样品上来测定二次电子信号流强，整个过程中只需要保证法拉第筒的轴线与电子枪的发射端轴线共线即可。如上所述，由于本方案在使用时需要将具有法拉第筒的样品安装段置入呈球形的二次电子收集器内部，故作为载台本体的具体实现方式，设置为：所述载台本体呈柱状结构，由载台本体的顶端至底端依次为：样品安装段、绝缘段、连接段，所述样品安装部位于样品安装段的顶部。设置为所述样品安装部位于样品安装段的顶部，便于实现：在本样品测试载台工作所需要的真空腔侧面再设置一个用于样品测试前表面烘烤的真空腔，两真空腔通过阀板隔离，完成表面烘烤预处理且冷却后的样品由处理用真空腔进入测试用真空腔若为直角坐标系中的X轴方向，则相应的电子枪的发射端朝向、法拉第筒轴线设置为Y轴方向且所述发射端的轴线与所述Y轴的轴线共线即可，这样，不仅方便通过相应的如磁力杆等部件转运样品至样品安装段的顶部，且完成所述转运后，仅需改变样品在所述发射端轴线上的位置，即可利用本样品测试载台直接完成所需测试。作为样品安装部的具体实现方式，所述样品安装部为设置在样品安装段顶部的插槽，还包括呈片状的样品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台，包括载台本体(12)，其特征在于，所述载台本体(12)包括样品安装段(3)、绝缘段(4)及连接段，所述样品安装段(3)与连接段通过绝缘段(4)串联，且所述绝缘段(4)作为样品安装段(3)与连接段之间的绝缘部件；还包括设置在样品安装段(3)上的法拉第筒(13)。

【技术特征摘要】
1.一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台，包括载台本体(12)，其特征在于，所述载台本体(12)包括样品安装段(3)、绝缘段(4)及连接段，所述样品安装段(3)与连接段通过绝缘段(4)串联，且所述绝缘段(4)作为样品安装段(3)与连接段之间的绝缘部件；还包括设置在样品安装段(3)上的法拉第筒(13)。2.根据权利要求1所述的一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台，其特征在于，所述法拉第筒(13)为开设在样品安装段(3)上的孔道。3.根据权利要求2所述的一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台，其特征在于，所述法拉第筒(13)为深宽比大于4，且底部具有圆锥形顶尖的条形孔。4.根据权利要求1所述的一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台，其特征在于，还包括设置在载台本体(12)上的样品安装部，所述法拉第筒(13)的轴线与样品安装部上样品支撑面呈垂直关系，且法拉第筒(13)的轴线位于所述样品支撑面的中央。5.根据权利要求4所述的一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台，其特征在于，所述载台本体(12)呈柱状结构，由载台本体(12)的顶端至底端依次为：样品安装段(3)、绝缘段(4)、连接段，所述样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：何佳龙，龙继东，李杰，彭宇飞，杨振，刘平，王韬，李喜，董攀，蓝朝晖，郑乐，刘尔祥，赵伟，杨洁，石金水，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：新型
国别省市：四川,51