[发明专利]一种用于电子加速的静电透镜装置

说明书

技术领域

本发明属于光电子成像领域，具体涉及一种可用于光电子成像脱附区域中电子加速的装置。

背景技术

成像技术在化学反应动力学领域有着广泛的应用，主要包括光解碎片离子成像、反应产物成像及负离子光电子成像等。在成像技术的发展历程中，静电透镜这种技术推动了成像技术的广泛使用。由于在飞行时间质谱中引入了“Wiley-McLaren”双场加速实现了空间聚焦的形式，很多研究受到这种空间聚焦技术的启发，并将该技术引入到成像加速电子的研究当中。传统的装置使用了三片电极片，其中两片带栅网，在很大程度上会扭曲离子或电子的飞行轨迹，同时也会降低离子的通过率，从而很大程度上影响成像分辨效果。随后的发展，减少了一片带栅网的电极片，这样做的目的可以减少离子及电子的轨迹扭曲程度并且提高了离子的通过率。使用该成像技术可以研究了中性分子解离的碎片离子成像，这也是离子成像第一次用于气相反应的研究，但最终获得的成像分辨率约为20%。如此低的分辨率主要是由于激光与分子的作用区域并非质心，且存在一定的空间分布，在平行电场的引导作用下，初始速度相同而且初始位置相同的离子或电子，到达检测器的位置依然相同，从而使得成像存在空间上的模糊，分辨很差。另外，引出电极上的栅网的存在使离子轨迹受到扭曲，而非常精细的栅网也会降低离子的透过率，也在一定程度上影响了成像分辨效果。随后的设计主要由无栅网的排斥极、引出极和接地极组成。孔状结构使得离子或电子避免了栅网所造成的粒子轨迹扭曲以及透过率的影响，同时位于不同位置且具有相同初始速度的产物会成像于检测器的一点，从而消除了空间分布对其的影响。这样的设计大大的提高了成像技术的分辨率。但排斥极前面仍然会受到电场的影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于电子加速的静电透镜装置，该装置能提供电子加速以及提高成像的能量分辨率。其原理是第一片加速片带上栅网，保证电子在其前面不受到电场的影响，另外后三片为排斥电极片，加速电极片以及接地电极片。在排斥电极片和加速电极片上分别加速脉冲高压和次高压，保证电子在这段区域能量加速，从而在荧光屏上收集到电子，调整排斥电极片和加速电极片上的电压比例，可以使能量分辨得到很到提高。这样同时解决了电子受电场的影响，并且提高了分辨能力。

一种用于电子加速的静电透镜装置，该装置包括带栅网电极片（1），排斥电极片（2），加速电极片（3）以及接地电极片（4）；其中，带栅网电极片（1）与排斥电极片（2）相连，排斥电极片（2）与加速电极片（3）相连，加速电极片（3）与接地电极片（4）相连。

所述的第一片电极片需要带栅网。

所述的电极片之间连接的电容为3000V，473nF。

本发明优点：通过第一片电极片加上栅网以及对电极片之间进行电压比例的分配，从而避免电场影响以及提高分辨能力，该装置电路设计简单，稳定性好，对光电子成像中成像的能量分辨具有重要的作用。

附图说明

图1为本发明一种用于电子加速的静电透镜装置；其中：1为带栅网电极片，2为排斥电极片，3为加速电极片，4接地电极片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供了一种用于电子加速的静电透镜装置，该装置包括带栅网电极片（1），排斥电极片（2），加速电极片（3）以及接地电极片（4）；其中，带栅网电极片（1）与排斥电极片（2）相连，排斥电极片（2）与加速电极片（3）相连，加速电极片（3）与接地电极片（4）相连。

在第一片电极片加上栅网，避免电子不受其前面电场的影响，另外通过调节排斥电极片（2）和加速电极片（3）两片电极片之间的分压比例，可以使成像能量分辨得到很到的提高。这种设计结构简单，稳定性好，对光电子成像区域起到避免电场的外来影响。因此，该发明达到了提高成像能量分辨能力的目的。