[发明专利]一种使用无隔膜型激波管的超高温分子束源

权利要求书

1.一种使用无隔膜型激波管的超高温分子束源，主要包括由分流器I(7)和分流器II(13)相间隔为真空室I(16)和真空室II(15)和真空室III(14)而组成的真空腔(1)、驱动气体进口(2)、主阀(3)、高压室(4)、低压室(5)、束流出口I(6)、分流器I(7)、排气口I(8)、排气口II(9)、排气口III(10)、斩波器(11)、束流出口II(12)、分流器II(13)、供气阀(17)、供气入口(18)、排气口IV(19)、排气阀(20)，所述排气阀(20)连接所述低压室(5)、且其排气口IV(19)位于所述真空室I(16)外，所述供气阀(17)连接所述低压室(5)、且其供气入口(18)位于所述真空室I(16)外，所述斩波器(11)位于所述真空室II(15)内，所述排气口I(8)、排气口II(9)、排气口III(10)外分别连接不同抽速的分子泵并分别对所述真空室I(16)、真空室II(15)、真空室III(14)抽真空，其特征是：由所述驱动气体进口(2)、主阀(3)、高压室(4)、低压室(5)、束流出口I(6)依次连接组成激波管，所述激波管位于所述真空室I(16)，所述分流器I(7)和所述分流器II(13)中间均开有小孔。

2.根据权利要求1所述的一种使用无隔膜型激波管的超高温分子束源，其特征是：在分子源工作时，所述真空室I(16)、真空室II(15)和真空室III(14)的真空度分别可为10^-2Pa、10^-4Pa、10^-6Pa。

3.根据权利要求1所述的一种使用无隔膜型激波管的超高温分子束源，其特征是：所述激波管使用氦气作为驱动气体，使用氮气或氧气作为被驱气体，使用氮气作为被驱气体时产生的氮分子束流的平移能量约为1电子伏特(eV)，使用氧气作为被驱气体时出射的束流中还包含解离出来的氧原子、且分子束的解离率可以通过调节氧气的供气量来改变，并使用飞行时间的方法来表征氮气和氧气分子束的特性，分子束中分子的速率分布满足麦克斯韦-玻尔兹曼分布。

4.根据权利要求1所述的一种使用无隔膜型激波管的超高温分子束源，其特征是：所述激波管直径约2毫米至4毫米，长度300毫米。

5.根据权利要求1所述的一种使用无隔膜型激波管的超高温分子束源，其特征是：所述主阀(3)是高导电率阀并用于替代隔膜型激波管中的隔膜，其响应速度快、响应时间约200微秒。

6.根据权利要求1所述的一种使用无隔膜型激波管的超高温分子束源，其特征是：所述分流器I(7)和所述分流器II(13)中间的小孔直径约为0.4毫米至0.8毫米，能够使垂直其入射的一小部分分子束流通过。