技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及位置分辨探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體應(yīng)用于散射粒子的不同電荷態(tài)分布、同種離子不同能量分布的測(cè)量。

背景技術(shù)

離子與材料表面相互作用在表面分析技術(shù)、等離子體物理、薄膜生長(zhǎng)、催化反應(yīng)、納米制造等多個(gè)領(lǐng)域均具有重要意義。電荷轉(zhuǎn)移是離子與材料表面相互作用過程中重要的物理過程，通過散射粒子的電荷態(tài)分布可以獲得碰撞過程中入射粒子的電離或俘獲電子信息，同時(shí)也能反映材料表面的一些物理、化學(xué)性質(zhì)。基于微通道板(MCP)的一維電阻陽極位置靈敏探測(cè)器主要用于確定散射離子的電荷態(tài)分布，它具有良好的離子探測(cè)效率和增益特性，同時(shí)具有高速響應(yīng)，低噪聲以及良好的位置分辨等優(yōu)點(diǎn)，因此成為目前該領(lǐng)域最受歡迎、最可靠的探測(cè)方式之一。

目前常用的一維電阻陽極位置靈敏探測(cè)器主要由以下幾部分組成：一對(duì)MCP、電阻陽極、支撐裝置以及電路部分。

為了保證其一維位置分辨性能，作為電荷收集引出端的電阻陽極必須采用長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)。從而，與電阻陽極平行的核心部件MCP通常也要經(jīng)過特殊定制加工為長(zhǎng)條形。由于市場(chǎng)上通用的MCP成品均為圓片形結(jié)構(gòu)，所以這在很大程度上增加了其制作的費(fèi)用成本和時(shí)間成本。而且，由于MCP是由很多空心玻璃纖維通道構(gòu)成，所以這種長(zhǎng)條形的MCP在支撐裝置上緊固時(shí)會(huì)更容易碎裂。此外，長(zhǎng)條形MCP接收入射離子的面積相對(duì)較小，其探測(cè)效率也會(huì)受相應(yīng)的影響。

由于聚四氟乙烯耐高壓、耐高溫的特性，一直被用作一維電阻陽極位置靈敏探測(cè)器支撐裝置材料。但是，該材料在超高真空條件下放氣量較大，往往會(huì)限制實(shí)驗(yàn)所需的極限真空。此外，聚四氟乙烯耐輻射性能較差，在離子束相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，受較高能量射線輻照后容易降解，從而嚴(yán)重影響其材料性能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的一維電阻陽極位置靈敏探測(cè)器中長(zhǎng)條形MCP制作成本高，易碎裂，離子接收面積小等缺陷，提出了一種新的裝配結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)適用于市場(chǎng)上通用的圓片形MCP，能夠降低制造成本，降低緊固時(shí)MCP碎裂的風(fēng)險(xiǎn)，并且在一定程度上提高探測(cè)效率。與此同時(shí)，改進(jìn)支撐材料，從而優(yōu)化實(shí)驗(yàn)真空條件，解決輻照后易降解的難題。

技術(shù)負(fù)責(zé)人： 陳林 核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院