热阴极电离规ESD效应研究

热阴极电离规ESD效应研究

习振华 成永军 赵澜 张瑞芳 张虎忠

中国航天科技集团公司五院510 所

　　摘要：电子激励脱附(Electron stimulated desorption，ESD)效应与软X 线效应、阴极出气效应一同被认为是影响热阴极电离规极高真空测量下限的主要原因。

　　热阴极电离规栅极表面由电子轰击脱附产生中性粒子及带电离子，与气相离子共同作用于收集极，产生与真空系统内压力无关的残余电流，且低压力下，ESD 效应产生的离子流远大于气相离子产生的离子流，测量下限难以延伸。

　　通过分析ESD 效应产生机理，从气体种类、阴极发射电流及电极电压三个方面进行研究。

　　实验表明，活性气体具有比惰性气体显著的吸附特性，且 H₂吸附量远大于O₂;随发射电流增大， ESD 效应减小，但灯丝温度升高，出气率增大;贝塞尔盒能量分析器规中，栅极加速后，ESD 离子与气相离子能量差约为40eV，实现了ESD 离子与气相离子的有效分离。