一種用于粒子成像的脈沖再參考透鏡的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于光電子成像技術領域，具體涉及一種用于粒子成像的脈沖再參考透鏡。
【背景技術】
[0002]粒子速度成像技術(包括光碎片成像、光電子成像、分子反應產(chǎn)物成像)是分子反應動力學研究的一種重要手段，其最重要的特點是可以在一幅影像中同時得到散射粒子的全三維的速度大小和方向分布，即可以同時獲得粒子的能譜信息和角分布信息。
[0003]目前，光電子成像技術主要采用的是Eppink和Parker等提出的成像裝置，即采用雙場加速代替?zhèn)鹘y(tǒng)成像系統(tǒng)的單場加速，用中間開孔的電極片代替柵網(wǎng)電極片，其電場形成了離子透鏡效果，使得激光一一分子相互作用區(qū)中不同位置具有相同速度的離子聚焦在探測器面上的同一點上。
[0004]開展粒子速度成像實驗時，首先要求對母體粒子(包括反應物粒子、負離子)進行時間分辨探測，這往往要求同時應用到飛行時間質(zhì)譜技術。傳統(tǒng)的實驗裝置是將飛行時間質(zhì)譜探測器和粒子成像裝置串聯(lián)式放置在粒子的飛行路徑上。這就有兩種常見的布局，一種是質(zhì)譜探測器置于粒子成像裝置前端，如圖1所示；另一種是質(zhì)譜探測器置于粒子成像探測器的后端，如圖2所示。
[0005]串聯(lián)式設計1采用的比較少，當進行飛行時間質(zhì)譜探測時，首先要通過直線導入器牽引，將質(zhì)譜探測器置于粒子飛行路徑上；當進行粒子成像探測時，首先要通過直線導入器索引，將質(zhì)譜探測器移出粒子飛行路徑，并撤去質(zhì)譜探測器上的電壓。
[0006]目前采用比較多的方式是串聯(lián)式設計2，當進行飛行時間質(zhì)譜探測時，撤去粒子成像透鏡上的電壓，讓粒子穿過成像透鏡到達質(zhì)譜探測器，當進行粒子成像探測時，只需給成像透鏡加載上電壓即可。
[0007]然而，無論是質(zhì)譜探測器放置在粒子成像裝置的前端還是后端，離子進入粒子成像裝置之前一般是在無場區(qū)飛行。而傳統(tǒng)的成像靜電透鏡，為了維持電場的穩(wěn)定性，一般都是加載著直流高壓。當成像裝置的電壓高于粒子的動能時，粒子是不能進入激光作用區(qū)。為了解決這一個問題，常常要求在成像靜電透鏡前接一再參考透鏡。當粒子進入再參考透鏡中時，一脈沖電壓加載到再參考透鏡上。該電壓值與成像透的入口處的第一片透鏡電壓是相等的。這樣保證了粒子能均場進入粒子成像區(qū)。。
[0008]本實用新型專利是一種用于粒子成像的脈沖再參考透鏡，在粒子成像透鏡的基礎上，在其前端添加一組等間距的電極片。這些電極片與成像靜電透鏡入口處的第一片電極片用導電高壓細線相接在一起。工作時，在成像電極片上加載脈沖電壓，就可以實現(xiàn)離子再參考。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]為了克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是設計一種用于粒子成像的脈沖再參考透鏡，在粒子成像透鏡的基礎上，于粒子成像透鏡的粒子入口前端添加一組等間距平行排列的中部帶通孔的平板狀電極片;這些電極片與成像靜電透鏡入口處的第一片電極片用導線相連接在一起。工作時，在成像電極片上加載脈沖電壓，就可以實現(xiàn)離子再參考。
【附圖說明】
[0010]圖1.傳統(tǒng)的粒子飛行時間及速度成像裝置串聯(lián)式設計1，星號代表粒子一一激光作用區(qū)。
[0011]圖2.傳統(tǒng)的粒子飛行時間及速度成像串聯(lián)式設計1，星號代表粒子一一激光作用區(qū)。
[0012]圖3是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]—種用于粒子成像的脈沖再參考透鏡，包括粒子成像透鏡，:在粒子成像透鏡的基礎上，于粒子成像透鏡的粒子入口前端添加一組等間距平行排列的中部帶通孔的平板狀電極片;這些電極片與成像靜電透鏡入口處的第一片電極片用導線相連接在一起。
[0014]電極片中部的通孔與與成像靜電透鏡入口處的第一片電極片上的通孔同軸。
[0015]成像靜電透鏡入口處的第一片電極片上與脈沖電源相連。
[0016]工作時，給成像靜電透鏡加載上脈沖電壓。脈沖電壓的時序通過DG535時來控制。當離子束進入到離子再參考時，脈沖電壓加載上。因為再參考電極片與成像電極片第一片是相連的，因此這幾片電極片上加載的電壓是相同的，從而在再參考透鏡上形成等電勢勻場。這樣可以實現(xiàn)從零電勢實然向高電壓電勢的轉(zhuǎn)變，粒子在其中飛行時其速度不會受到影響。從而能保證離子束能夠從低電勢區(qū)進入電勢區(qū)。
【主權項】
1.一種用于粒子成像的脈沖再參考透鏡，包括粒子成像透鏡，其特征在于:在粒子成像透鏡的基礎上，于粒子成像透鏡的粒子入口前端添加一組等間距平行排列的中部帶通孔的平板狀電極片;這些電極片與成像靜電透鏡入口處的第一片電極片用導線相連接在一起。2.根據(jù)權利要求1所述的脈沖再參考透鏡，其特征在于:一組為2個以上。3.根據(jù)權利要求1所述的脈沖再參考透鏡，其特征在于:電極片中部的通孔與成像靜電透鏡入口處的第一片電極片上的通孔同軸。4.根據(jù)權利要求1所述的脈沖再參考透鏡，其特征在于: 成像靜電透鏡入口處的第一片電極片上與脈沖電源相連。
【專利摘要】一種用于粒子成像的脈沖再參考透鏡,在粒子成像透鏡的基礎上，在其前端添加一組等間距的電極片。這些電極片與成像靜電透鏡入口處的第一片電極片用導電高壓細線相接在一起。工作時，在成像電極片上加載脈沖電壓，就可以實現(xiàn)離子再參考。
【IPC分類】H01J37/26
【公開號】CN205122532
【申請?zhí)枴緾N201520956709
【發(fā)明人】唐紫超, 劉志凌, 謝華, 張世宇
【申請人】中國科學院大連化學物理研究所
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月26日