CN109916510A - 基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置及方法 - Google Patents

基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109916510A
CN109916510A CN201711332617.3A CN201711332617A CN109916510A CN 109916510 A CN109916510 A CN 109916510A CN 201711332617 A CN201711332617 A CN 201711332617A CN 109916510 A CN109916510 A CN 109916510A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vacuum
ion
time
measuring device
ultraviolet light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711332617.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109916510B (zh
Inventor
余永
李钦明
杨家岳
丁洪利
张未卿
杨学明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN201711332617.3A priority Critical patent/CN109916510B/zh
Publication of CN109916510A publication Critical patent/CN109916510A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109916510B publication Critical patent/CN109916510B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置及方法，所述测量装置包括：真空件，离子传输***，离子飞行时间探测器，高速采集***，数据处理***。本发明可以通过改变气体种类，在线式测量真空紫外光的横向分布。通过选取不同的气体种类可以保证测量信号保持在最佳范围，同时因为离子探测器的灵敏度很高，而且不受外界电磁信号和机械振动的影响，可以获得非常高的测量精度。

Description

基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置及方法
技术领域
本发明涉及一种基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置及方法。
背景技术
在真空紫外能区(本发明中指50-150nm范围)，由于空气对光的吸收强烈，真空紫外能区的实验必须在真空条件下完成。为了获得真空紫外光分布数据，通常采用闪烁晶体(一般为Ce:YAG)直接观察荧光或者金属刀片切割测量光电效应电流的方法。
闪烁晶体在不同波长下的荧光效率有很大的差异，导致可测量波长没有大的动态范围，并且在效率低的波长处会导致分布测量结果偏小，另外此种方法是拦截式的测量方法，不能实时在线测量参数。金属刀片切割测量光电效应电流方法虽然能够保证测量波长动态范围大，但是微弱电流(一般在皮安量级)的测量难度较大，外界环境对测量值有很大干扰，所以精度难以保证，此外该方法只能测量到光斑的边界信息，不能得出整个光斑的分布信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置及方法。
本发明的技术方案是：基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置，包括：
真空件，所述真空件内具有真空腔11，所述真空腔11的壁上设有法兰接口，通过法兰接口安装有真空发生器13、真空测量组件12和充气装置14；三者组合可以用来精确控制测量装置内气体压强；
离子传输***，所述离子传输***将待测光电离出的离子竖直传递至离子飞行时间探测器处；
离子飞行时间探测器，所述离子飞行时间探测器将离子飞行时间转换为高速采集***可采集的信号，所述离子飞行时间探测器与离子传输方向保持垂直；
高速采集***，所述高速采集***用于采集信号；
数据处理***，所述数据处理***用来推导离子产生空间位置、拟合采集到的信号，进而推导出待测光的横向分布。
优选的，所述真空发生器13为分子泵。
优选的，所述真空测量组件12为真空规。
优选的，所述充气装置14为微漏阀或微量气体流量计。
优选的，所述离子传输***包括平行电极板，所述平行电极板由正电压极板21和负电压极板22组成；所述正电压极板21为简单的金属板，所述负电压极板22为中间区域有一定透过率的栅网结构，所述正电压极板21和负电压极板22通过真空引线装置将导线引出真空腔11外与电源23连接。
优选的，所述离子飞行时间探测器为微通道板31。
优选的，所述高速采集***为高速信号采集卡。
所述测量方法为：
将真空紫外光入射到测量装置中，所述测量装置中充入微量气体，气体种类由待测波长决定；在离子传输***中加一定的偏压，形成一匀强电场，匀强电场把真空紫外光电离的气体正离子拉出电离区域，朝离子飞行时间探测器飞行并撞到离子飞行时间探测器下表面，离子飞行时间探测器输出端会输出相应电流，用高速采集卡采集输出端的电流，根据离子的质量、加速电压和离子飞行时间，可以推导出该离子产生时在空间中的位置，根据不同时间产生的离子数，可以推导出对应空间被电离粒子数目，即此位置的激光强度；通过对激光强度分布进行拟合处理，可以推导出激光中心位置，用来实时监测横向的位置。
本发明具有以下有益的效果：
本发明可以通过改变气体种类，在线式测量真空紫外光的横向分布。通过选取不同的气体种类可以保证测量信号保持在最佳范围，同时因为离子探测器的灵敏度很高，而且不受外界电磁信号和机械振动的影响，可以获得非常高的测量精度。
附图说明
图1为本发明实施例中的基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置结构示意图；
图中：11、真空腔；12、真空测量组件；13、真空发生器；14、充气装置；21、正电压极板；22、负电压极板；23、电源；31、微通道板；4、计算机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置，包括：
真空件，真空件内具有真空腔11，真空腔11的壁上设有法兰接口，通过法兰接口安装有真空发生器13、真空测量组件12和充气装置14；三者组合可以用来精确控制测量装置内气体压强；
离子传输***，离子传输***将待测光电离出的离子竖直传递至离子飞行时间探测器处；
离子飞行时间探测器，离子飞行时间探测器将离子飞行时间转换为高速采集***可采集的信号，离子飞行时间探测器与离子传输方向保持垂直；
高速采集***，高速采集***用于采集信号；
数据处理***，数据处理***用来推导离子产生空间位置、拟合采集到的信号，进而推导出待测光的横向分布。
其中：真空发生器13为分子泵，真空测量组件12为真空规，充气装置14为微漏阀或微量气体流量计。离子传输***包括平行电极板，平行电极板由正电压极板21和负电压极板22组成；正电压极板21为简单的金属板，负电压极板22为中间区域有一定透过率的栅网结构，正电压极板21和负电压极板22通过真空引线装置将导线引出真空腔11外与电源23连接。离子飞行时间探测器为微通道板31。高速采集***为高速信号采集卡。高速采集***和数据处理***集成到计算机4内部。
测量方法为：
将真空紫外光入射到测量装置中，测量装置中充入微量气体，气体种类由待测波长决定；在离子传输***中加一定的偏压，形成一匀强电场，匀强电场把真空紫外光电离的气体正离子拉出电离区域，朝离子飞行时间探测器飞行并撞到离子飞行时间探测器下表面，离子飞行时间探测器输出端会输出相应电流，用高速采集卡采集输出端的电流，根据离子的质量、加速电压和离子飞行时间，可以推导出该离子产生时在空间中的位置，根据不同时间产生的离子数，可以推导出对应空间被电离粒子数目，即此位置的激光强度；通过对激光强度分布进行拟合处理，可以推导出激光中心位置，用来实时监测横向的位置。
具体操作过程如下：
1、加工测量装置真空件；真空腔11、真空测量组件12、真空发生器13、充气装置14四部分结合可以获得任意想要的均匀分布的气体密度，可以通过改变14内不同的气体，获得不同气体的环境。
2、安装离子传输***；安装正电压极板21和负电压极板22，正电压极板21为简单的金属板，通过真空引线装置将导线引出真空腔体外与电源23相连，负电压极板22为中间区域有一定透过率的栅网结构，既可以保证电场均匀，又可以保证正离子可以以一定比例飞出电离区域。
3、安装离子飞行时间探测器；安装一片微通道板31。
4、安装高速采集***；将微通道板31的信号通过真空引线装置输入高速信号采集卡；
5、启动数据处理***，调节两极板电压、气体压强和高速采集卡同步时间，以获得清晰的具有一定分布的离子飞行时间谱，通过数学处理，获得真空紫外光的横向分布信息。
本发明中高速信号采集卡采集到的离子飞行时间谱简单处理即可获得真空紫外光横向尺寸和位置信息。可调节气体种类、两极板间电压和高速采集卡同步时间获得不同波长和不同强度的光的横向分布信息。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置，其特征在于，包括：
真空件，所述真空件内具有真空腔(11)，所述真空腔(11)的壁上设有法兰接口，通过法兰接口安装有真空发生器(13)、真空测量组件(12)和充气装置(14)；
离子传输***，所述离子传输***将待测光电离出的离子竖直传递至离子飞行时间探测器处；
离子飞行时间探测器，所述离子飞行时间探测器将离子飞行时间转换为高速采集***可采集的信号，所述离子飞行时间探测器与离子传输方向保持垂直；
高速采集***，所述高速采集***用于采集信号；
数据处理***，所述数据处理***用来推导离子产生空间位置、拟合采集到的信号，进而推导出待测光的横向分布。
2.根据权利要求1所述的基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置，其特征在于，所述真空发生器(13)为分子泵。
3.根据权利要求1所述的基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置，其特征在于，所述真空测量组件(12)为真空规。
4.根据权利要求1所述的基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置，其特征在于，所述充气装置(14)为微漏阀或微量气体流量计。
5.根据权利要求1所述的基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置，其特征在于，所述离子传输***包括平行电极板，所述平行电极板由正电压极板(21)和负电压极板(22)组成；所述正电压极板(21)为简单的金属板，所述负电压极板(22)为中间区域有一定透过率的栅网结构，所述正电压极板(21)和负电压极板(22)通过真空引线装置将导线引出真空腔(11)外与电源(23)连接。
6.根据权利要求1所述的基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置，其特征在于，所述离子飞行时间探测器为微通道板(31)。
7.根据权利要求1所述的基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置，其特征在于，所述高速采集***为高速信号采集卡。
8.一种根据权利要求1-7任一所述的基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置的测量方法，其特征在于，所述测量方法为：
将真空紫外光入射到测量装置中，所述测量装置中充入微量气体，气体种类由待测波长决定；在离子传输***中加一定的偏压，形成一匀强电场，匀强电场把真空紫外光电离的气体正离子拉出电离区域，朝离子飞行时间探测器飞行并撞到离子飞行时间探测器下表面，离子飞行时间探测器输出端会输出相应电流，用高速采集卡采集输出端的电流，根据离子的质量、加速电压和离子飞行时间，可以推导出该离子产生时在空间中的位置，根据不同时间产生的离子数，可以推导出对应空间被电离粒子数目，即此位置的激光强度；通过对激光强度分布进行拟合处理，可以推导出激光中心位置，用来实时监测横向的位置。
CN201711332617.3A 2017-12-13 2017-12-13 基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置及方法 Active CN109916510B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711332617.3A CN109916510B (zh) 2017-12-13 2017-12-13 基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711332617.3A CN109916510B (zh) 2017-12-13 2017-12-13 基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109916510A true CN109916510A (zh) 2019-06-21
CN109916510B CN109916510B (zh) 2021-06-11

Family

ID=66959228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711332617.3A Active CN109916510B (zh) 2017-12-13 2017-12-13 基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109916510B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111856162A (zh) * 2020-07-10 2020-10-30 山西大学 基于飞行时间质谱的真空气室电场强度测量装置和方法
CN113820265A (zh) * 2021-09-28 2021-12-21 北京卫星环境工程研究所 一种复合式尘埃多参量探测方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1274117A2 (de) * 2001-07-05 2003-01-08 GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Nachweis der chemischen Zusammensetzung von Aerosolpartikeln
CN101329299A (zh) * 2008-06-27 2008-12-24 中国科学技术大学 新型电喷雾进样真空紫外单光子电离质谱分析装置
CN102478541A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种在线监测二噁英及其浓度的方法
CN103792004A (zh) * 2014-01-22 2014-05-14 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 紫外球面微通道板光子计数成像探测器
CN204086141U (zh) * 2014-08-28 2015-01-07 中国科学院近代物理研究所 原位激光质谱光谱同步测量分析仪
CN104713642A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种真空紫外激光绝对能量测量装置
CN106896089A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 中国科学院大连化学物理研究所 一种基于电喷雾离子源的光电子成像装置
CN206410784U (zh) * 2017-01-16 2017-08-15 中国科学院大连化学物理研究所 一种变功率脉冲真空紫外光强度测量仪
CN207763825U (zh) * 2017-12-13 2018-08-24 中国科学院大连化学物理研究所 基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1274117A2 (de) * 2001-07-05 2003-01-08 GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Nachweis der chemischen Zusammensetzung von Aerosolpartikeln
CN101329299A (zh) * 2008-06-27 2008-12-24 中国科学技术大学 新型电喷雾进样真空紫外单光子电离质谱分析装置
CN102478541A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种在线监测二噁英及其浓度的方法
CN104713642A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种真空紫外激光绝对能量测量装置
CN103792004A (zh) * 2014-01-22 2014-05-14 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 紫外球面微通道板光子计数成像探测器
CN204086141U (zh) * 2014-08-28 2015-01-07 中国科学院近代物理研究所 原位激光质谱光谱同步测量分析仪
CN106896089A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 中国科学院大连化学物理研究所 一种基于电喷雾离子源的光电子成像装置
CN206410784U (zh) * 2017-01-16 2017-08-15 中国科学院大连化学物理研究所 一种变功率脉冲真空紫外光强度测量仪
CN207763825U (zh) * 2017-12-13 2018-08-24 中国科学院大连化学物理研究所 基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111856162A (zh) * 2020-07-10 2020-10-30 山西大学 基于飞行时间质谱的真空气室电场强度测量装置和方法
CN111856162B (zh) * 2020-07-10 2021-05-14 山西大学 基于飞行时间质谱的真空气室电场强度测量装置和方法
CN113820265A (zh) * 2021-09-28 2021-12-21 北京卫星环境工程研究所 一种复合式尘埃多参量探测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109916510B (zh) 2021-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207763825U (zh) 基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置
JP4274017B2 (ja) 成膜装置
CN102706914B (zh) 介质材料二次电子发射系数测量***及测量方法
Kadota et al. Plasma diagnostics by neutral beam probing
Kalashnikov et al. Diagnostics of peak laser intensity based on the measurement of energy of electrons emitted from laser focal region
Yongyang et al. Direct detection and isotope analysis of individual particles in suspension by single particle mode MC-ICP-MS for nuclear safety
CN109916510A (zh) 基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置及方法
Wagner et al. On the accuracy of ion measurements using a Neutral cluster and Air Ion Spectrometer
CN104930992A (zh) 一种测厚仪
CN110243723A (zh) 一种检测锂电池正负极片陶瓷涂层密度的方法
CN108032145B (zh) 射频离子源工作参数优化方法
CN109813711A (zh) 一种确定钍矿床成矿年代学的方法
CN207763824U (zh) 基于离子成像的真空紫外光横向分布在线测量装置
KR20120052350A (ko) 에너지 입자 빔 측정 장치 및 측정 방법
Romanyuk et al. Microtron M-30 for radiation experiments: formation and control of irradiation fields
CN208443697U (zh) 一种纳米粒子粒径分布测试仪
CN109916509A (zh) 基于飞行时间谱真空紫外光横向分布在线测量装置
CN109916507A (zh) 基于离子成像的真空紫外光横向分布在线测量装置及方法
CN106547016B (zh) 一种离子源束流诊断用发射度仪探头
Shi et al. Analysis of influence of RF power and buffer gas pressure on sensitivity of optically pumped cesium magnetometer
CN109916508A (zh) 基于离子成像的真空紫外光横向分布在线测量装置
Holt et al. An Investigation of (d, p) Stripping Reactions I: Apparatus and Results for Aluminium
CN210514594U (zh) 磁场测量装置
CN205027442U (zh) 一种高精度强激光功率密度仪
CN108663295A (zh) 一种纳米粒子粒径分布测试仪及测试方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant