熱陰極電離規(guī)ESD效應(yīng)研究

習(xí)振華 成永軍 趙瀾 張瑞芳 張虎忠

中國航天科技集團(tuán)公司五院510 所

　　摘要：電子激勵脫附(Electron stimulated desorption，ESD)效應(yīng)與軟X 線效應(yīng)、陰極出氣效應(yīng)一同被認(rèn)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(guān)的殘余電流，且低壓力下，ESD 效應(yīng)產(chǎn)生的離子流遠(yuǎn)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(yīng)產(chǎn)生機(jī)理，從氣體種類、陰極發(fā)射電流及電極電壓三個(gè)方面進(jìn)行研究。

　　實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)大于O₂;隨發(fā)射電流增大， ESD 效應(yīng)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(shí)現(xiàn)了ESD 離子與氣相離子的有效分離。