RBS仪器:剥离装置

He-离子抵达正极时,He-离子都具有富裕的动能(通常是750keV)。当高能量离子穿过任何材料时,会在小角度碰撞中失去电子。这些离子也会在每个损失电子中失去少量的动能。然而,相较于穿过终端的负离子动能来说,其损失的能量是比较少的。

便利的电子剥离器材料(位于终端)包括金属箔和气体。因为金属箔只需挂在光束路径上,所以很容易使用。但是,金属箔的厚度会因为碳沉积而增加(从真空系统气体中含有的残余碳),或是因为溅射而减少。金属箔的厚度会影响剥离器的效率和光束能量。因此金属箔必须要偶尔替换,这会涉及到打开箱体和光束线。

因为气体室操作起来可以预见并避免维护的问题,因此他们已经变得越来越普遍。气体室由同心管构成,大概0.3公尺长。除了让离子束通过的小孔之外,尾端是封闭的。外管是连接到一个额外的真空泵,气体会从外源漏入到内管,产生110mTorr的压力。在外管的差动排气会减少气体泄漏到光束线的量。

 

因为要保持气体室所需要的压力,在飞行管(在加速器端测量)的压力会在110mTorr范围内。玻璃器金属箔可能会有较低的压力。然而,高能量离子与气体分子的适度碰撞截面会减小RBS实验中高真空的要求。