產品概述
Colutron 型速度過濾器是一種 E x B 型“維恩過濾器”，由一個電磁鐵和一對靜電偏轉板組成。使用電磁鐵代替更傳統的永磁體設計可以提高過濾器的多功能性和可調節性。標準維恩濾波器固有的聚焦特性也被速度濾波器通過適當偏置的保護環電極所克服。這些電極保護電場免受磁極片的影響，并且還允許對電場進行整形以實現聚焦和非聚焦配置。電場板安裝在磁極之間，以產生垂直于磁場 B 的電場 E（交叉的 E 和 B 場）。300 型（如下圖所示）長 4.4 英寸，寬 3.5 英寸。600 型和 600-B 型相似，只是總長度為 9.10 英寸，寬度為 4.40 英寸。在大多數情況下，帶電束流的速度?v?= （2qV/m）1/2 是通過加速質量為 m 的粒子，并在恒定電勢 V 上充電 q 獲得的。束流中的不同質量將被濾波器分散，因為它們具有不同的速度。該濾光片分散質量的能力使其成為質譜學中的卓越工具，其一些主要特點是：
- 直線系統
- 電磁鐵設計
- 可調節的色散和聚焦能力
- 體積小;與扇形磁體分析儀相比，重量和尺寸減小了 50 倍。
- 過濾器還將同時為負粒子和正粒子選擇相同的速度。
技術信息
| 長度 （a） | 0.076 米（3 英寸） |
|---|---|
| 最大電場 （E） | 225V 時為 12,500 V/m |
| 加速電壓 （V） | 10eV 至 10keV |
| 最大磁場 （B） | 1,100 高斯 |
| 分辨率 （M/D M） | ~200 |
| 光束孔徑 | 1.91 厘米 x 1.91 厘米 |
| 最大磁力 | 30 瓦 |
| 重量 （lbs./kg） | 12/5.5 |
| 真空范圍-Torr | 1E-7 |
| 最大烘烤溫度 （C） | 100 |
| 電場（水平偏轉板） | 350V，120mA |
| 磁鐵 | 9.5V，3A |
速度過濾器通常作為非聚焦裝置運行。然而，通過稍微調整一個或兩個保護環電位計（GR-3-6 型控制單元的天平或中間墊片），濾光片就會變成一個柱面透鏡。當需要目標的線圖像時，通常會使用此功能。過濾器的功能由以下公式確定：
D = the dispersion in meters between the masses M and (M - ?M), and?M = 2 q V [B/E]2 where M = ??? the mass (mass number) which is passing through the filter undeflected and collected on the target a =????? the length of the filter (meters) l??=????? the drift distance from the center of the filter to target (drift distance in meters) E?=????? the electric field strength in V/m V =????? the acceleration voltage of ion energy (Joules) B =????? the magnetic field strength (Tesla) q =????? the ionic charge M/?M = ??maximum mass resolution; ?M=the full width at half maximum intensity
300 型速度過濾器是不可烘烤的，可用于壓力低至 1 x 10 的真空系統-7托。
| Velocity Filter 規格 | |||
|---|---|---|---|
| 300 型 | 600 型 | 型號 600-B | |
| 長度 （a） | 0.076 米（3 英寸） | 0.152 米（6 英寸） | 0.152 米（6 英寸） |
| 最大電場 （E） | 225V 時為 12,500 V/m | 300V 時為 16,800 V/m | 300V 時為 16,800 V/m |
| 加速電壓 （V） | 10eV 至 10keV | 10eV 至 10keV | 10eV 至 10keV |
| 最大磁場 （B） | 1,100 高斯 | 1,100 高斯 | 3,000 高斯 |
| 分辨率 （M/D M） | ~200 | ~400 | ~400 |
| 光束孔徑 | 1.91 厘米 x 1.91 厘米 | 1.78 厘米 x 1.78 厘米 | 1.78 厘米 x 1.68 厘米 |
| 最大磁力 | 30 瓦 | 30 瓦 | 400 瓦 |
| 重量 （lbs./kg） | 12/5.5 | 21/9.5 | 20/9 |
| 真空范圍-Torr | 10-7 | 10-7 | 10-9 |
| 最大烘烤溫度 （C） | 100° | 100° | 200° |
| 電源要求 | |||
|---|---|---|---|
| 300 型 | 600 型 | 型號 600-B | |
| 電場 （水平偏轉板） | 350V，120mA | 350V，120mA | 350V，120mA |
| 磁鐵 | 9.5V，3A | 9.5V，3A | 28V，14A |
注意：
600-B 型的磁線圈封裝在不銹鋼護套中，用于液體冷卻。請僅使用臭氧安全制冷劑（如 Dupont R-134a 或煤油）進行冷卻。BIS 推薦使用 R-134a 制冷劑的 CU-1 型冷卻裝置。不要用水。冷卻速率為 0.5 升/分鐘。
簡單質譜
H 系列速度濾波器
BIS 還提供安裝在真空外殼（300-H、600-H 和 600-B-H）中的速度過濾器。600-H 型如上所示。600-B-H 型的尺寸與 600-H 相同，也具有圖中未顯示的磁線圈的冷卻連接。300-H 型的總長度為 6.750 英寸，而不是如圖所示的 10.25 英寸。此外，饋入口位于兩個內徑為 6 英寸的可旋轉 8 英寸同平法蘭之間。也可提供定制腔室。
可選設備
- 所有 BIS 速度過濾器都安裝在真空外殼中（H 系列過濾器，見上文）
- GR-3-6 型防護環控制單元（隨 300-H、600-H、600-B-H 和噴槍系統提供）。
- CU-1 型、HFC-134a 型冷卻系統（600-B 型速度過濾器需要冷卻）。
- 光束觀測系統。通過使用 BOS 系統優化光束輪廓，可以大大提高速度濾波器的分辨率（參見 S.G. Hall?et al.， Rev. Sci. Instrum.，?68， 3335 （1997））。
這張照片是用 BIS G-2 型離子槍和 600-B 型速度過濾器、BOS-18 光束觀察系統（可選 CCD 相機 （BOS-18-OPT02） 和圖像處理系統 （IPS-1） 拍攝的。上圖顯示了 4 keV、H3+（頂部）、H2+（中間）和 H+ 離子束的空間剖面。將速度濾光片色散設置得很低，以使所有三個離子束都進入 BOS-18 的觀察區域。下面是上述示例的 SIMION 3D 離子束軌跡仿真。（可根據要求提供 SIMIOM GEOMETERY 文件）。
