Beam Imaging 法拉第杯 真空组件

Beam Imaging Solutions （BIS） 推出新型磁屏蔽 FC-1 法拉第杯。这款紧凑且易于使用的系统可连接到标准的 2.75 英寸（69.8 毫米）同平端口。FC-1 旨在通过使用磁场过滤掉可能进入杯子的电子来准确测量来自离子源的初级正离子束电流。可以通过移除滤光片磁铁来测量电子束。对于离子束，法拉第杯收集器略微正偏，以抑制二次电子发射，并抑制由与初级离子束和背景气体原子的电荷交换碰撞产生的低能离子。电子束电流是用连接到 50 欧姆 BNC 真空馈通的静电计测量的。法拉第杯底部的屏蔽裙边可防止静电计测量未通过法拉第杯孔进入的电子或离子电流，并防止陶瓷溅射，从而将集电极与地面隔离。法拉第杯也可单独提供，带有兼容 UHV 的同轴电缆，适用于需要远程光束电流测量的应用。

电子过滤和二次电子抑制

许多离子束系统将电子源与离子源结合使用，以中和靶材处积聚的离子电荷，并最大限度地减少由于离子的空间电荷而导致的离子束扩散。真空室中还存在来自电离计的电子，以及来自离子束表面散射和真空系统中组件的二次电子发射的电子。为了过滤来自法拉第杯内离子收集器的这些电子，在杯子入口处使用了一对永磁体。这些磁铁在杯子入口处形成一个磁场，捕获并阻止电子进入杯子。通过对集电极施加一个小的正偏压，在集电极处通过与初级离子束碰撞而产生的二次电子被吸回集电极。

低能耗离子过滤

Beam Imaging 法拉第杯 真空组件

当初级离子与背景气体原子碰撞时，会产生低能量离子。在这种非弹性碰撞过程中，离子的电荷和大部分动能转移到气原子（电荷交换），使合成离子的动能比原始初级离子小得多。通过将集电极偏置到远小于排斥进入的初级离子束所需的电位的正电位，可以在集电极处拒绝低能量电荷交换离子，并将其排斥到法拉第杯室的接地壁上。低能量离子对总初级离子束流的贡献通常非常小，但会随背景气体压力和法拉第杯到离子源的距离而变化，并且可能会给真正的初级离子束电流带来重大误差。