[实用新型]一种高分辨的粒子成像的三场加速成像静电透镜

说明书

技术领域

本实用新型属于光电子成像技术领域，具体涉及一种高分辨的粒子成像的 三场加速成像静电透镜。

背景技术

粒子速度成像技术(包括光碎片成像、光电子成像、分子反应产物成像) 是分子反应动力学研究的一种重要手段，其最重要的特点是可以在一幅影像中 同时得到散射粒子的全三维的速度大小和方向分布，即可以同时获得粒子的能 谱信息和角分布信息。

目前，光电子成像技术主要采用的是Eppink和Parker等提出的成像装置， 即采用双场加速代替传统成像系统的单场加速，用中间开孔的电极片代替栅网 电极片，其电场形成了离子透镜效果，使得激光——分子相互作用区中不同位 置具有相同速度的离子聚焦在探测器面上的同一点上。其结构示意图如图1所 示，主要由三片电极片组成，其中离子入口处电极片开有了小孔，后两片电极 片中心开孔更大。工作时，分别给这三片电极片加载高压、次高压和接地。

对于粒子成像装置，能量分辨率是其的一个非常重要的参数。分辨率越高， 可以获得更为精细的能谱，从而可以得到更丰富的反应动力学信息。目前，传 统的双场加速成像透镜装置能达到的最高分辨受限于激光——粒子作用区体积 (图1中所示的绿色星号)大小。粒子作用区大小可以通过控制激光光斑大小 来实现。一般作用区越小，分辨越好。但粒子作用区小会降低粒子的探测效率。 而增大作用区，虽能提高信号强度，但要以损失能量分辨率为代价。

本发明专利是三场加速的速度成像装置。在传统的双场加速的粒子成像装 置的基础上，我们再添加一片电极至离子透镜末端。四片电极接不同的电压， 从而实现对粒子的三场加速。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是设计一种高分辨的粒 子成像的三场加速成像静电透镜，本实用新型成本低廉，结构简单，可得到粒 子成像装置中较高的能量分辨。

本实用新型提供了一种高分辨的粒子成像的三场加速成像静电透镜，由四 片电极片组成；分别为第一电极、第二电极、第三电极、第四电极，它们均为 中部带有圆形通孔的平板电极；它们依次相互间隔平行设置，且圆形通孔同轴；

第一电极通过导线与脉冲电源相连、第二电极通过导线与脉冲电源相连、 第三电极通过导线与直流电源相连、第四电极接地。

于第一电极上加载脉冲高压大于第二电极上加载脉冲高压；第二电极上加 载脉冲高压大于第三电极上加载直流电压。

附图说明

图1.双场加速的离子透镜装置示意图。星号表示粒子——激光作用区。

图2是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

一种高分辨的粒子成像的三场加速成像静电透镜，由四片电极片组成；分 别为第一电极1、第二电极2、第三电极3、第四电极4，它们均为中部带有圆 形通孔的平板电极；它们依次相互间隔平行设置，且圆形通孔同轴；

第一电极1通过导线与脉冲电源相连、电压为-1000V,第二电极2通过导线 与脉冲电源相连、电压为-683V,第三电极3通过导线与直流电源相连,电压为 -446V、第四电极4接地。