Абсорбционный ионный проектор

О П И С А Н И Е l688I5

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.XI.1963 (№ 866613/26-10) Кл. 21g, 37о1 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.11.1965. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания IО.III.1965

МПК Н 011

УДК 621.3.032.26(088.8) Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

ДЕСОРБЦИОННЫЙ ИОННЫЙ ПРОЕКТОР

Подписная группа № 97

Известные десорбционные ионные проекторы недостаточно широко применяются, поскольку величина рабочего электрического поля у поверхности их острия велика.

Предлагается применять в качестве рабо чего вещества десорбционного ионного проектора щелочные металлы для уменьшения величины рабочего электрического поля у поверхности острия и расширения тем самым диапазона применения проектора.

Щелочной металл помещают в стеклянный патрубок, впаянный в стеклянный баллон проектора. После откачки воздуха из полости баллона проектора щелочной металл напыляют на поверхность всего острия, а также дужки проектора путем испарения металла из патрубка, для чего патрубок нагревают. Затем проектор подключают к сети импульсного напряжения так, что острие является положительным, а экран отрицательным полюсом. Импульсное электрическое поле десорбирует с кончика острия слой атомов рабочего вещества. Однако вслед за этим при комнатной или несколько более высокой температуре острия (300 — 500 К) произойдет наползание — диффузия рабочего вещества с периферии острия на оголенный кончик.

Тогда снова можно импульсом напряжения десорбировать слой и т. д. Так как при указанных температурах острия и толщине пленки, большей моно атомной, диффузия произойдет довольно быстро, то акты десорбции можно повторять 100 — 1000 раз в секунду.

Атомы щелочного металла десорбируются в электрическом поле в виде положительных ионов, которые, ускоряясь разностью потенциалов между острием и экраном, бомбардируют последний. Экран от этого светится, и на нем получается увеличенное (в 105 — 106

1С раз) изображение кончика острия, вернее, тех его мест, откуда преимущественно десорбируются атомы рабочего вещества.

Разрешающая способность б десорбционного проектора по Мюллеру равна

r i. Тг

0,45 10 +0,52 10 6—

m Е где r — радиус острия в сантиметрах;

m — масса иона в граммах;

20 Т вЂ” температура в градусах Кельвина;

Š— напряженность электрического поля у поверхности острия в вольтах на сантиметр.

Определенная по этой формуле для случая

25 щелочных ионов (Т=300 — 500 К, r=l ° 10 — 1 м, E=IPio в/м) величина б оказалась равной (б — 8) ° 10 — >< м. Уменьшая радиус острия или рабочую температуру, можно достичь такой же величины, как для автоионного гелиевого

30 проектора, т. е. (3 —:5) 10 — 1О м.

Срок службы диффузионно-десорбционного проектора может быть очень большим, так как расход рабочего вещества (если отсутствует испарение с поверхности острия) в процессе работы весьма мал. 3а время одного десорбирующего импульса с поверхности кончика острия ($=10 — 13 —:10 14 м2) десорбируется примерно 105 —:10в атомов (или за секунду 10т —:109 атомов). На всей поверхности острия (.5 ° 10 7 м2) даже при толщине пленки всего в один монослой (10 — » м2) содержится 5 ° 10» атомов. Их хватит на

5 (10 —:10з) сек. Если же учесть, что рабочее вещество находится не только на острие, но и на дужке, поверхность которой в сотни

4 раз больше (2 10 4 и- ), а возможность многократного (100 раз) напыления на поверхность острия пленки много толще, чем моноатомный слой, то срок службы диффузионно5 десорбционного проектора будет гораздо больше 10в — 10> сек, т. е. более 300 — 3000 час непрерывной работы.

Предмет изобретения

10 Применение щелочных металлов в десорбционном ионном проекторе в качестве рабочего вещества для уменьшения величины рабочего электрического поля у поверхности острия и расширения тем самым диапазона

lS применения проектора, Составитель В. Ф. Ванторин

Редактор Л. М. Жаворонкова Техред А. А. Камышникова Корректор Т. С. Дрожжина

Заказ 280/16 Тираж 1025 Формат бум. 60Х90 /8 Объем 0,13 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2