產品概述
Beam Imaging Solutions 推出 450 型離子束減速器，用于產生大電流、低能量離子束。該減速器旨在通過最大限度地減少較大透鏡元件的離子束散射來增加低能離子束電流，并在減速前允許更高的初始離子束能量。
提供真空外殼，帶有兩個可旋轉的 8 英寸 conflat 法蘭和兩個 2.75 英寸 conflat 端口，用于電氣連接。外殼長 6.750 英寸（171.45 毫米）。
上面的性能曲線是通過在距離減速器出口約 2.5 厘米處使用直徑為 10 毫米的集電極測量 Ar+ 束流而生成的。性能測量高達 5keV 初始 Ar+ 離子能量，但減速器設計為與高達 10keV 的光束一起使用。對于這些測量，減速器安裝在距離帶有?RFIS-100?離子源的 Beam Imaging Solutions?G-2 型離子槍系統的出口 12 英寸（30 厘米）處。靶標/收集器漂浮到離子束延遲電位。通過測量初始離子能量（加速電位）和延遲電位之間的差異來計算最終離子束能量。在目標必須保持在地電位的情況下，離子槍電極可以浮動到最大浮動電位為 -1kV 的負加速電位。1keV 初級離子束的電子束性能曲線如下所示。
減速器僅配備減速透鏡系統（450-L 型）或安裝在帶電氣饋通裝置的真空室中（450 型）。
技術信息
| 鏡頭元件 | 304 不銹鋼 |
|---|---|
| 鏡頭元件墊片 | 氧化鋁/陶瓷 |
| 鏡頭元件額定電壓 | 推薦 10kV 以下 |
| 饋入式 | 2 個 3 端子 5kV MHV 饋入件，標準（2 個 3 端子 10kV SHV-10 可選） |
| 兼容 UHV | 真空外殼，帶 6 英寸外徑管和 8 英寸可旋轉凹面，長 6.750 英寸（171.45 毫米）。包括兩個 2.75 英寸的 conflat 端口，用于電氣連接。 |
| 帶真空外殼的重量 | 20.5 磅 ~9 千克 |
400/450 型減速器作方法
有兩種方法可用于作 400/450 型減速器，下面將詳細討論它們。它們基于不同類型電源的可用性。還討論了這兩種方法的優缺點。
方法 1
方法 1 使用正 1kV，10mA 電源作為光束電源，使用負 1kV，10mA 電源作為加速和聚焦電源 （A1）。在高能量模式配置，中通常接地的 K 連接點保持懸空，X 連接為儀器接地。例如，如果最終離子束能量為 +10eV，則使用此方法，則束流能量電源設置為 +10V。加速和聚焦電源 （A1） 可調節為 -1kV 以獲得最大提取電壓。這將使浮動接地點 K 相對于儀器接地點 X 處于 -1kV。在這種情況下，總離子束提取電壓為 1,010V。電位器 F1 （500 kΩ， 2W） 用于通過離子槍的主透鏡系統將離子束聚焦到減速器。當光束接近減速器電極 #1 時，相對于浮地（點 K）的能量為 1,010 eV。通過調整電位器 P1（500 kΩ，2 W），光束在透鏡元件 #2 和 #3 之間以及透鏡元件 #3 和 #4 之間分兩個階段減速。光束通過透鏡元件 #4 后，相對于儀器接地點 X，它將減速到 10eV。在它通過透鏡元件 4 后，它會發散，但可以通過透鏡元件 #5 聚焦到目標，#5 是使用電位器 P2（500 kΩ，2W）的單透鏡配置的中心透鏡元件。一旦離子束離開最后一個透鏡，尤其是在低能量下，它將容易受到束流空間電荷膨脹的影響，因此建議將目標相對靠近減速器的出口。電位器 F1、P1 和 P2 經過調整，可為目標提供最大電流吞吐量。垂直偏轉板和速度濾波器控制也用于最大化通過減速器的電流。
重要：通常，減速器在離子槍的出口法蘭上運行。如果減速器必須在遠離離子槍出口的地方作，則應在離子槍出口和減速器之間安裝一個屏蔽/防護管，并連接到浮動接地，連接點 K。
優點（與方法 2 相比）：這種方法的優點是離子束的加速/提取電位可以大于 1kV。對于方法 2，所有光束最終光束能量的提取電位都是恒定的。例如，使用方法 1,500eV 光束的提取電位為 1500V，提取電位越大，最終離子束電流就越大。
缺點（與方法 2 相比）：使用方法 1 時，每次改變離子束能量時，都必須重新調整離子束聚焦電壓和速度濾光片設置，因為離子通過離子槍聚焦和速度濾光片部分時的離子束能量將發生變化。然而，當使用方法 2 時，由于最終離子能量發生變化，萃取電位保持恒定，因此離子通過聚焦和速度過濾器時的離子束能量保持不變。
方法 2（首選）
方法二使用 -1kV，10mA 光束能量電源和 1kV，10mA 加速聚焦電源 （A1），帶浮動輸出。浮動輸出允許電源浮動高達 1kV。在這種方法中，為了實現 10eV 離子束的最大提取電流，束流能量電源將設置為 -990V，加速和聚焦電源將設置為 +1000V。最終能量由加速和聚焦電源加上束流能量電源決定，在本例中為 1000V + （-990V） = 10V。同樣，在這種方法中，連接點 K 保持懸空，連接點 X 與儀器接地電氣連接。束能電源的負端連接到浮動電源的負輸出端和連接點 K。Acceleration and Focus Supply 的正輸出連接到離子源。使用這種方法，總提取電位由最大 +1000V 的加速和聚焦電源設置。離子束將以 1,000 eV 的能量接近減速透鏡元件 #1。電位器 F1 （500 kΩ， 2W） 用于通過離子槍的主透鏡系統將離子束聚焦到減速器。與方法 1 一樣，離子束將分兩步減速，并使用電位器 P1（500 kΩ，2W）和 P2（500 kΩ，2W）由透鏡元件 #5 聚焦。
同樣，一旦離子束離開最后一個透鏡，尤其是在低能量下，它將容易受到束流空間電荷膨脹的影響，因此建議將目標相對靠近減速器的出口。電位器 F1、P1 和 P2 經過調整，可為目標提供最大電流吞吐量。垂直偏轉板和速度濾波器控制也用于最大化通過減速器的電流。
重要：通常，減速器在離子槍的出口法蘭上運行。如果減速器必須在遠離離子槍出口的地方作，則應在離子槍出口和減速器之間安裝一個屏蔽/保護管，并接地到浮動接地，連接點 K。
優點（與方法 1 相比）：這種方法的優點是，對于所有最終離子束能量，離子束的初始加速/提取電位都可以設置為 1kV。這意味著，如果最終的離子束能量發生變化，則無需重新調整聚焦和速度濾光片的調諧。
缺點（與方法 1 相比）：方法 1 的最終束流將比方法 2 略高，因為提取電位可以略大于方法 2。
補遺
高能量模式電路圖（不使用減速器時的能量 >1keV）。連接點 K 是儀器接地。
