《電子技術(shù)應(yīng)用》
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使用6485型皮安表和6487型皮安表/電壓源測量離子束
摘要: 離子束用于各種應(yīng)用場合,諸如,質(zhì)譜儀和離子注入機(jī)等。離子束電流通常非常小(μA),所以需要使用靜電計(jì)或皮安表來進(jìn)行測量。本文介紹了如何使用6485型皮安表和6487型皮安表/電壓源來進(jìn)行這種測量工作。在電流靈敏度更高時,可以改用靜電計(jì)來進(jìn)行測量。
Abstract:
Key words :

  離子束用于各種應(yīng)用場合,諸如,質(zhì)譜儀和離子注入機(jī)等。離子束電流通常非常小(μA),所以需要使用靜電計(jì)或皮安表來進(jìn)行測量。本文介紹了如何使用6485型皮安表和6487型皮安表/電壓源來進(jìn)行這種測量工作。在電流靈敏度更高時,可以改用靜電計(jì)來進(jìn)行測量。

  測量方法

  如果離子源偏離地電位,那么離子收集電極多半處在地電位。在這種情況下,可以使用簡單的真空同軸接頭來進(jìn)行從收集電極到皮安計(jì)的連接。圖4-16示出6485型皮安計(jì)從離子收集電極測量電流的情況,這時儀器工作在地電位。

6485型皮安計(jì)從離子收集電極測量電流

  然而,如果離子源處在地電位,離子收集電極必須偏離地電位。6485型皮安計(jì)只能偏離地電位大約42V,所以必須使用能夠浮地電位達(dá)500V的6487型皮安計(jì)。圖4-17是6487型皮安計(jì)浮地測量離子束的一個例子。

6487型皮安計(jì)浮地測量離子束的一個例子


  皮安計(jì)的高端通過三同軸的真空接頭連到離子收集電極。皮安計(jì)的低端由電壓源偏離地電位。出于安全的考慮,當(dāng)偏置電壓大于42V時,應(yīng)當(dāng)使用三同軸的真空接頭。6487型皮安計(jì)能夠浮地高達(dá)500V。

  如果無法找到三同軸的真空接頭,可以在絕緣的BNC連接處構(gòu)建金屬安全屏蔽(圖4-18)。將該金屬安全屏蔽接地。

在絕緣的BNC連接處構(gòu)建金屬安全屏蔽

  如果對地的浮地電壓小于42V,絕緣的BNC接頭就不需要安全屏蔽。

  完成電路連接之后,接通偏置電壓,在沒有離子束電流的情況下進(jìn)行電流測量,以驗(yàn)證系統(tǒng)能夠正常工作。如果這時的電流比要測量的電流大得多,系統(tǒng)中一定存在著寄生泄漏通路,必須將其糾正。

  我們常常需要把離子束電流與時間的函數(shù)關(guān)系畫成曲線。此項(xiàng)工作可以使用皮安計(jì)的模擬輸出功能來完成或者使用IEEE-488總線或 RS-232接口來采集讀數(shù),再用繪圖編程軟件包(例如ExceLINX)或圖表軟件將其畫成曲線。

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