[0018] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0019] 除非上下文另有特定清楚的描述,本发明中的元件和组件,数量既可以单个的形式存在,也可以多个的形式存在,本发明并不对此进行限定。可以理解,本文中所使用的术语“和/或”涉及且涵盖相关联的所列项目中的一者或一者以上的任何和所有可能的组合。
[0020] 请同时参阅图4和图5,图4是本发明提供的低电场光电子成像仪的结构示意图,图5是是图4所示低电场光电子成像仪的离子透镜电势分布效果图。所述低电场光电子成像仪
100包括沿带电粒子运动方向依次设置的激光作用区10、自由飞行管20和探测器30,以及与所述激光作用区10电连接的电压调整电路40。优选地,所述探测器30是MCP&PS(Micro-channel Plate&Phorsphor Screen,微通道板&磷光屏)探测器。其中,所述自由飞行管20是具有较高磁导率的金属圆形管,并用于为聚焦后的带电粒子提供运动通道,所述探测器30用于收集并检测通过所述自由飞行管20的带电粒子。例如,所述自由飞行管20的尺寸可以为内径为960mm,外径为1000mm,厚度为20mm。
[0021] 在所述低电场光电子成像仪100中,带电粒子通过所述激光作用区10进行聚焦,并穿过所述自由飞行管20提供的运动通道,从而到达所述探测器30,进而被收集并探测。
[0022] 所述激光作用区10包括沿带电粒子运动方向依次相对平行间隔设置的至少四个极板,相邻两个所述极板之间形成有电势差,且在所述激光作用区10内,所述电势差的方向相同,而且,靠近所述自由飞行管20一端的所述极板接地。优选地,每一所述极板均为中心部分开圆孔的圆形极板,且每一所述极板的外径相同。例如,每一所述极板的厚度均为20mm,外径均为1000mm。而且,相邻两个所述极板之间的间距相等,且均为200mm。
[0023] 在本实施例中,所述激光作用区10可以包括沿带电粒子运动方向依次相对平行间隔设置的第一极板11、第二极板12、第三极板13、第四极板14、第五极板15和第六极板16。其中,所述第六极板16接地设置。而且,所述第二极板12、所述第三极板13、所述第四极板14、所述第五极板15和所述第六极板16的内径相同,且均大于所述第一极板11的内径。例如,所述第二极板12、所述第三极板13、所述第四极板14、所述第五极板15和所述第六极板16的内径可以为200mm,而所述第一极板11的内径为40mm。
[0024] 在所述激光作用区10内,利用所述第一极板11、所述第二极板12、所述第三极板13、所述第四极板14、所述第五极板15和所述第六极板16共同分担所述激光作用区10的电势差,从而使得相邻两个所述极板之间的电势差变小,避免所述极板之间的电场强度太高,而造成待测物质性质发生改变,进而增加光电子成像仪的测量不确定性。
[0025] 例如,如果所述激光作用区10的电势差为4000V,则经过优化后的电压为:所述第一极板11为4000V,所述第二极板12为3450V,所述第三极板13为2400V,所述第四极板14为1600V,所述第五极板15为800V和所述第六极板16为0V。其中,所述第六极板16接地。
[0026] 因此,所述第一极板11和所述第二极板12的之间中间位置的电场强度仅为2.75V/mm,所述第二极板12和所述第三极板13的之间中间位置的电场强度仅为5.25V/mm。所述第三极板13和所述第四极板14的之间中间位置的电场强度仅为2.0V/mm,所述第四极板14和所述第五极板15的之间中间位置的电场强度仅为2.0V/mm,所述第五极板15和所述第六极板16的之间中间位置的电场强度仅为2.0V/mm。
[0027] 请参阅图6,是图4所示低电场光电子成像仪对于具有一定位置分布的动能为4eV的光电子的聚焦效果的示意图。本实施例提供的低电场光电子成像仪100对带电粒子聚焦效果与现有光电子成像仪相同,即具有与现有光电子成像仪相同的成像效果。
[0028] 需要说明的是,在现有技术中的光电子成像仪中,如果带电粒子可以很好的聚焦在探测器,则光电子成像仪的排斥极极板与加速极极板的之间中间位置的电场强度为63.3V/mm,加速极极板与排斥极极板的之间中间位置的电场强度达到了117.5V/mm。因此,相较于现有技术的光电子成像仪,在保持相同聚焦成像效果前提下,本实施例提供的低电场光电子成像仪100的电场强度大大降低。
[0029] 相较于现有技术,本发明提供的低电场光电子成像仪100在极板总电势差相同配置下实现了仪器测量过程保持低电场,使得在研究光与物质作用的测量过程中,极大降低测量仪器本身所带电场造成待测物质性质的改变。
[0030] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0031] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。