熱陰極電離規(guī)ESD效應研究

習振華 成永軍 趙瀾 張瑞芳 張虎忠

中國航天科技集團公司五院510 所

　　摘要：電子激勵脫附(Electron stimulated desorption，ESD)效應與軟X 線效應、陰極出氣效應一同被認為是影響熱陰極電離規(guī)極高真空測量下限的主要原因。

　　熱陰極電離規(guī)柵極表面由電子轟擊脫附產(chǎn)生中性粒子及帶電離子，與氣相離子共同作用于收集極，產(chǎn)生與真空系統(tǒng)內(nèi)壓力無關的殘余電流，且低壓力下，ESD 效應產(chǎn)生的離子流遠大于氣相離子產(chǎn)生的離子流，測量下限難以延伸。

　　通過分析ESD 效應產(chǎn)生機理，從氣體種類、陰極發(fā)射電流及電極電壓三個方面進行研究。

　　實驗表明，活性氣體具有比惰性氣體顯著的吸附特性，且 H₂吸附量遠大于O₂;隨發(fā)射電流增大， ESD 效應減小，但燈絲溫度升高，出氣率增大;貝塞爾盒能量分析器規(guī)中，柵極加速后，ESD 離子與氣相離子能量差約為40eV，實現(xiàn)了ESD 離子與氣相離子的有效分離。