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小型离子源中膜孔静电透镜系统仿真研究
1
作者
张棋
王国栋
+4 位作者
王进伟
林云龙
伊明辉
李涛
唐振宇
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期35-39,共5页
离子源是各种类型质谱仪、离子加速器、离子注入机、离子束刻蚀机等电真空设备不可缺少的部件,静电透镜系统是离子源的重要组成部分。本文基于圆孔膜片透镜理论及带电粒子在静电场中的运动理论,利用多重物理场软件COMSOL对一种小型化离...
离子源是各种类型质谱仪、离子加速器、离子注入机、离子束刻蚀机等电真空设备不可缺少的部件,静电透镜系统是离子源的重要组成部分。本文基于圆孔膜片透镜理论及带电粒子在静电场中的运动理论,利用多重物理场软件COMSOL对一种小型化离子源的离子加速系统进行了仿真研究。分析了离子加速区透镜片数为4片、23片时不同位置的圆孔膜片透镜电压对离子束能量及发散角的影响。计算结果表明,离子加速区膜孔透镜数量为4片时,更易于通过透镜电压调节离子束光斑尺寸,当膜孔透镜相对位置为12 mm、透镜电压为510 V时,离子束发散角最小值为3°,离子能量最高值为480 eV。
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关键词
离子源
膜孔静电透镜
发散角
离子能量
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职称材料
基于COMSOL的四极质谱离子运动仿真研究
被引量：
6
2
作者
时仪
王国栋
+4 位作者
陈长琦
乔路
张棋
卢耀文
延峰
《真空科学与技术学报》
CSCD
北大核心
2017年第9期873-877,共5页
四极杆质量分析器(即四极质谱仪)因其结构简单、价格较低,被广泛应用于各分析测量领域。围绕着四极杆质量分析器的使用要求,基于四极场离子运动理论基础,结合粒子碰撞理论,利用有限元分析软件COMSOL对四极场电压进行了仿真模拟。结合电...
四极杆质量分析器(即四极质谱仪)因其结构简单、价格较低,被广泛应用于各分析测量领域。围绕着四极杆质量分析器的使用要求,基于四极场离子运动理论基础,结合粒子碰撞理论,利用有限元分析软件COMSOL对四极场电压进行了仿真模拟。结合电场仿真的结果,对四极场中离子轨迹进行了仿真研究。仿真分析了压强大小以及a、q值对离子轨迹和通过率的影响。结果表明四极杆质量分析器应在低于10-2Pa压强下运行。在q值不变情况下,a值的增大会导致通过率降低,另外,q值大小对离子通过率也有较大影响。仿真结果为探索四极杆质量分析器的研制可提供理论和技术上的支持。
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关键词
四极场
碰撞
离子轨迹
压强
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职称材料
小角度偏转离子能量分析器性能仿真研究
3
作者
乔路
王国栋
+3 位作者
张棋
李涛
窦仁超
焦子龙
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第10期913-918,共6页
能量分析器是对荷能粒子进行分析的重要仪器,其在空间粒子探测方面有着越来越广泛的应用。本文基于带电粒子在静电场中的运动理论以及粒子碰撞理论,利用多物理场仿真软件COMSOL,对一种小角度偏转离子能量分析器进行了仿真研究。模拟计...
能量分析器是对荷能粒子进行分析的重要仪器,其在空间粒子探测方面有着越来越广泛的应用。本文基于带电粒子在静电场中的运动理论以及粒子碰撞理论,利用多物理场仿真软件COMSOL,对一种小角度偏转离子能量分析器进行了仿真研究。模拟计算了不同入射离子能量下的离子运动轨迹,分析了不同入射离子能量和微通道板电压对分析器带电粒子通过率和分辨率的影响,同时分析了温度变化对分析器工作性能的影响。计算结果表明,偏转电压与离子能量之间存在线性变化关系;微通道板电压为-300 V时,分析器的能量分辨率效果较好;温度的变化不改变分析器的能量分辨率,但对分析器的离子通过率有影响。
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关键词
离子能量
MCP电压
温度
碰撞
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职称材料
题名
小型离子源中膜孔静电透镜系统仿真研究
1
作者
张棋
王国栋
王进伟
林云龙
伊明辉
李涛
唐振宇
机构
合肥工业大学真空科学与装备工程系
北京卫星环境
工程
研究所可靠性与环境
工程
技术重点实验室
出处
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期35-39,共5页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(2013HGQC0031)
安徽省高等学校省级质量工程资助项目(4116000024)。
文摘
离子源是各种类型质谱仪、离子加速器、离子注入机、离子束刻蚀机等电真空设备不可缺少的部件,静电透镜系统是离子源的重要组成部分。本文基于圆孔膜片透镜理论及带电粒子在静电场中的运动理论,利用多重物理场软件COMSOL对一种小型化离子源的离子加速系统进行了仿真研究。分析了离子加速区透镜片数为4片、23片时不同位置的圆孔膜片透镜电压对离子束能量及发散角的影响。计算结果表明,离子加速区膜孔透镜数量为4片时,更易于通过透镜电压调节离子束光斑尺寸,当膜孔透镜相对位置为12 mm、透镜电压为510 V时,离子束发散角最小值为3°,离子能量最高值为480 eV。
关键词
离子源
膜孔静电透镜
发散角
离子能量
Keywords
Ion source
Membrane hole electrostatic lens
Divergence angle
Ion energy
分类号
TN103 [电子电信—物理电子学]
O463.2 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
基于COMSOL的四极质谱离子运动仿真研究
被引量：
6
2
作者
时仪
王国栋
陈长琦
乔路
张棋
卢耀文
延峰
机构
合肥工业大学真空科学与装备工程系
北京东方计量测试研究所
出处
《真空科学与技术学报》
CSCD
北大核心
2017年第9期873-877,共5页
基金
安徽省高等学校省级质量工程项目(4116000024)
文摘
四极杆质量分析器(即四极质谱仪)因其结构简单、价格较低,被广泛应用于各分析测量领域。围绕着四极杆质量分析器的使用要求,基于四极场离子运动理论基础,结合粒子碰撞理论,利用有限元分析软件COMSOL对四极场电压进行了仿真模拟。结合电场仿真的结果,对四极场中离子轨迹进行了仿真研究。仿真分析了压强大小以及a、q值对离子轨迹和通过率的影响。结果表明四极杆质量分析器应在低于10-2Pa压强下运行。在q值不变情况下,a值的增大会导致通过率降低,另外,q值大小对离子通过率也有较大影响。仿真结果为探索四极杆质量分析器的研制可提供理论和技术上的支持。
关键词
四极场
碰撞
离子轨迹
压强
Keywords
Quadrupole field, Collisions, Ions trajectories, Pressure
分类号
TH843 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
小角度偏转离子能量分析器性能仿真研究
3
作者
乔路
王国栋
张棋
李涛
窦仁超
焦子龙
机构
合肥工业大学真空科学与装备工程系
北京卫星环境
工程
研究所可靠性与环境
工程
技术重点实验室
出处
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第10期913-918,共6页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(2013HGQC0031)
安徽省高等学校省级质量工程资助项目(4116000024)
文摘
能量分析器是对荷能粒子进行分析的重要仪器,其在空间粒子探测方面有着越来越广泛的应用。本文基于带电粒子在静电场中的运动理论以及粒子碰撞理论,利用多物理场仿真软件COMSOL,对一种小角度偏转离子能量分析器进行了仿真研究。模拟计算了不同入射离子能量下的离子运动轨迹,分析了不同入射离子能量和微通道板电压对分析器带电粒子通过率和分辨率的影响,同时分析了温度变化对分析器工作性能的影响。计算结果表明,偏转电压与离子能量之间存在线性变化关系;微通道板电压为-300 V时,分析器的能量分辨率效果较好;温度的变化不改变分析器的能量分辨率,但对分析器的离子通过率有影响。
关键词
离子能量
MCP电压
温度
碰撞
Keywords
Ion energy
MCP voltage
Temperature
Collision
分类号
TN107 [电子电信—物理电子学]
O463.2 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
小型离子源中膜孔静电透镜系统仿真研究
张棋
王国栋
王进伟
林云龙
伊明辉
李涛
唐振宇
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于COMSOL的四极质谱离子运动仿真研究
时仪
王国栋
陈长琦
乔路
张棋
卢耀文
延峰
《真空科学与技术学报》
CSCD
北大核心
2017
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
小角度偏转离子能量分析器性能仿真研究
乔路
王国栋
张棋
李涛
窦仁超
焦子龙
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
0
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职称材料
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