Времяпролетный анализатор масс-зарядового состава плазмы с вторично-электронным умножителем

Аннотация

Времяпролетные анализаторы масс-зарядового состава широко используются для исследований плазмы, генерируемой разрядами различного типа. Обычно для измерения ионного тока в анализаторе используется цилиндр Фарадея. Однако в некоторых случаях, особенно при исследованиях слаботочных газовых разрядов, чувствительности анализатора бывает недостаточно для точной регистрации всех масс-зарядовых групп ионов в ионном пучке. Эта проблема может решаться использованием более чувствительных детекторов ионного тока, например, вторично-электронного умножителя. В данной работе проводится сравнение измерений масс-зарядового состава плазмы вакуумного дугового разряда с катодами из алюминия, меди, титана, молибдена, тантала и висмута, с током дуги уровня сотен ампер при длительности импульса сотни микросекунд с помощью времяпролетного анализатора, использующего в качестве датчика цилиндр Фарадея или вторично-электронный умножитель. Показано, что разница между измерениями с помощью цилиндра Фарадея и вторично-электронного умножителя составляет всего несколько процентов, что является приемлемой погрешностью при проведении измерений. Определено, что вторичный электронный умножитель во всех случаях дает меньший сигнал для ионов высоких зарядовых состояний, чем цилиндр Фарадея. Дано объяснение этого различия.