產(chǎn)品概述
Colutron 型速度過(guò)濾器是一種 E x B 型“維恩過(guò)濾器”，由一個(gè)電磁鐵和一對(duì)靜電偏轉(zhuǎn)板組成。使用電磁鐵代替更傳統(tǒng)的永磁體設(shè)計(jì)可以提高過(guò)濾器的多功能性和可調(diào)節(jié)性。標(biāo)準(zhǔn)維恩濾波器固有的聚焦特性也被速度濾波器通過(guò)適當(dāng)偏置的保護(hù)環(huán)電極所克服。這些電極保護(hù)電場(chǎng)免受磁極片的影響，并且還允許對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行整形以實(shí)現(xiàn)聚焦和非聚焦配置。電場(chǎng)板安裝在磁極之間，以產(chǎn)生垂直于磁場(chǎng) B 的電場(chǎng) E（交叉的 E 和 B 場(chǎng)）。300 型（如下圖所示）長(zhǎng) 4.4 英寸，寬 3.5 英寸。600 型和 600-B 型相似，只是總長(zhǎng)度為 9.10 英寸，寬度為 4.40 英寸。在大多數(shù)情況下，帶電束流的速度?v?= （2qV/m）1/2 是通過(guò)加速質(zhì)量為 m 的粒子，并在恒定電勢(shì) V 上充電 q 獲得的。束流中的不同質(zhì)量將被濾波器分散，因?yàn)樗鼈兙哂胁煌乃俣?。該濾光片分散質(zhì)量的能力使其成為質(zhì)譜學(xué)中的卓越工具，其一些主要特點(diǎn)是：
- 直線系統(tǒng)
- 電磁鐵設(shè)計(jì)
- 可調(diào)節(jié)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(guò)濾器還將同時(shí)為負(fù)粒子和正粒子選擇相同的速度。
技術(shù)信息
| 長(zhǎng)度 （a） | 0.152 米（6 英寸） |
|---|---|
| 最大電場(chǎng) （E） | 300V 時(shí)為 16,800 V/m |
| 加速電壓 （V） | 10eV 至 10keV |
| 最大磁場(chǎng) （B） | 1,600 高斯 |
| 分辨率 （M/D M） | ~400 |
| 光束孔徑 | 1.78 厘米 x 1.78 厘米 |
| 最大磁力 | 30 瓦 |
| 重量 （lbs./kg） | 21/9.5 |
| 真空范圍-Torr | 10<sup>-7</sup> |
| 最大烘烤溫度 （C） | – |
| 電場(chǎng)（水平偏轉(zhuǎn)板） | 350V，120mA |
| 磁鐵 | 9.5V，3A |
圖表
速度過(guò)濾器通常作為非聚焦裝置運(yùn)行。然而，通過(guò)稍微調(diào)整一個(gè)或兩個(gè)保護(hù)環(huán)電位計(jì)（GR-3-6 型控制單元的天平或中間墊片），濾光片就會(huì)變成一個(gè)柱面透鏡。當(dāng)需要目標(biāo)的線圖像時(shí)，通常會(huì)使用此功能。過(guò)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(guò)濾器是不可烘烤的，可用于壓力低至 1 x 10 的真空系統(tǒng)-7托。
| Velocity Filter 規(guī)格 | |||
|---|---|---|---|
| 300 型 | 600 型 | 型號(hào) 600-B | |
| 長(zhǎng)度 （a） | 0.076 米（3 英寸） | 0.152 米（6 英寸） | 0.152 米（6 英寸） |
| 最大電場(chǎng) （E） | 225V 時(shí)為 12,500 V/m | 300V 時(shí)為 16,800 V/m | 300V 時(shí)為 16,800 V/m |
| 加速電壓 （V） | 10eV 至 10keV | 10eV 至 10keV | 10eV 至 10keV |
| 最大磁場(chǎng) （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(hào) 600-B | |
| 電場(chǎng) （水平偏轉(zhuǎn)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(hù)套中，用于液體冷卻。請(qǐng)僅使用臭氧安全制冷劑（如 Dupont R-134a 或煤油）進(jìn)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(jiǎn)單質(zhì)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(guò)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(zhǎng)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(gè)內(nèi)徑為 6 英寸的可旋轉(zhuǎn) 8 英寸同平法蘭之間。也可提供定制腔室。
可選設(shè)備
- 所有 BIS 速度過(guò)濾器都安裝在真空外殼中（H 系列過(guò)濾器，見(jiàn)上文）
- GR-3-6 型防護(hù)環(huán)控制單元（隨 300-H、600-H、600-B-H 和噴槍系統(tǒng)提供）。
- CU-1 型、HFC-134a 型冷卻系統(tǒng)（600-B 型速度過(guò)濾器需要冷卻）。
- 光束觀測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)使用 BOS 系統(tǒng)優(yōu)化光束輪廓，可以大大提高速度濾波器的分辨率（參見(jiàn) 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(guò)濾器、BOS-18 光束觀察系統(tǒng)（可選 CCD 相機(jī) （BOS-18-OPT02） 和圖像處理系統(tǒng) （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(shè)置得很低，以使所有三個(gè)離子束都進(jìn)入 BOS-18 的觀察區(qū)域。下面是上述示例的 SIMION 3D 離子束軌跡仿真。（可根據(jù)要求提供 SIMIOM GEOMETERY 文件）。
