[发明专利]一种测量等离子体的离子空间角分布的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量等离子体的离子空间角分布的方法，其测量仪器主要 用于对激光与材料作用产生的等离子体的离子的空间分布进行检测、分析处理。

背景技术

自从脉冲激光器诞生以来，脉冲激光与固体的作用一直被许多学者所研究。 激光烧蚀溅射技术在薄膜沉积、材料微区分析、表面刻蚀和改性等方面具有广 泛的应用前景。强脉冲激光辐照固体材料将引起材料烧蚀，诱导产生等离子体， 从靶面溅射出大量电子、原子、分子、原子分子簇以及它们的正负离子。从动 力学来分析等离子体的形成、传播到消失，经历了一个电子、原子、离子、分子 和粒团之间相互剧烈碰撞作用的过程。激光辐射固体材料引起烧蚀溅射的技术 有广泛的应用前景，用不同材料和不同波长激光进行烧蚀溅射机理的实验研究， 离子平动能分布具有双模结构，对应两组不同的离子，具有较高平动能的那组 离子，是在激光作用下，靶表面深度烧蚀，在表面层下产生一个高压气团，然 后向真空绝热膨胀造成的，而具有较低平动能的那组离子，是激光在靶表面烧 蚀，然后在靶面外附近形成等离子体爆炸产生的。发明了一种激光烧蚀溅射靶 产生的离子空间角分布的方法，对激光烧蚀溅射动力学过程中离子散射空间角 分布信息进行测定。

发明内容

本发明目的是用于一种测量等离子体的离子空间角分布的方法，填补了国内 外空白。

一种测量等离子体的离子空间角分布的方法，其测量仪器主要包括激光器 (1)、烧蚀室(2)、靶(3)、平行板电极(4)。激光器(1)发出的激光经聚焦 后垂直照射在烧蚀室(2)可旋转的靶(3)上，可使靶面可以绕烧蚀中心转动， 这样就可以得到相对靶面法线方向不同角度散射的离子进入质谱室小孔，经过 平行板电极(4)，平行板电极(4)可绕靶(3)做180度的旋转，所得结果将 是离子平动能分辨的空间角分布。一个要注意的问题是，当A1靶转动时，烧蚀 激光入射到靶面与靶面法线的夹角是在变化的，夹角不同，入射的激光通量也 不同，因此实验结果需经激光通量变化引起的离子强度变化的修正。本发明测 量精度高、效果好，具有广阔的应用前景与市场前景。

附图说明

图1是实现发明的测量等离子体的离子空间分布仪的装置示意图。

上述图中，1是激光器，2是烧蚀室，3是靶，4是平行板电极。