新型分离式打拿极电子倍增器研制

作     者：闫保军 韦雯露 刘术林 衡月昆 彭华兴 张斌婷 YAN Baojun;WEI Wenlu;LIU Shulin;HENG Yuekun;PENG Huaxing;ZHANG Binting

作者机构：中国科学院高能物理研究所核探测与核电子学国家重点实验室北京100049 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11975017) 核探测与核电子学国家重点实验室资助项目(SKLPDE-ZZ-202215) 

出 版 物：《中国无机分析化学》 (Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry)

年 卷 期：2023年第13卷第9期

页      码：1023-1029页

摘      要：分离式打拿极电子倍增器(Discrete Dynode Electron Multiplier,DDEM)作为一种真空电子倍增器件可以实现对电子、离子和光子等粒子的探测,具有增益高、寿命长、动态范围宽、耐轰击等优点,广泛应用于材料分析、高能物理、航空航天等领域。传统DDEM一般由铜铍或银镁合金作为基底材料,经过氧化激活工艺制备而成,DDEM的性能依赖于基底材料的性能,由于氧化激活工艺复杂且合金材料的稳定性难以控制,造成后续制作出的打拿极性能难以保证。抛弃传统复杂的合金氧化工艺,采用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)技术制备二次电子发射系数(Secondary Electron Yield,SEY)高而且稳定的氧化铝薄膜(SEY最大值为4.2),设计了一种盒栅式结构的DDEM,搭建了真空设备实现DDEM关键技术参数的测试评价,在直流状态下DDEM的增益可达2×10^(6),脉冲状态下增益可达1×10^(8),验证了ALD技术研制DDEM的可行性,解决了传统DDEM打拿极发射层材料严重依赖于金属合金成分和高温氧化激活工艺的难题,为今后研制更优性能的DDEM提供了良好的实验基础和新的技术方案。

主 题 词：电子倍增器 分离式打拿极 原子层沉积 二次电子发射系数 

学科分类：082704[082704] 081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 070302[070302] 0827[工学-食品科学与工程类] 0703[理学-化学类] 0803[工学-仪器类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.2095-1035.2023.09.015

馆 藏 号：203123094...