对应的电流差值，做U-Δ I曲线，即为二次电子的能谱曲线。在得到二次电子的能谱曲线后，通过进一步分析，SP可以分辨出弹性反射电子、非弹性反射电子和散射电子(背散射电子)以及真正的二次电子。
[0044]优选的，本实施例提供的二次电子特性参数的测量装置还包括电位中和系统12，用于在待测样品为绝缘样品时，对绝缘样品表面的电位进行监测和中和。当待测样品为导电样品时，入射电子打在样品表面后所积压的电荷可以自由导出，因此，样品表面的电位不会持续升高。当待测样品为绝缘样品时，入射电子打在样品表面后所积压的电荷无法导出，从而使得样品表面的电位不断升高，样品表面电位升高后会影响测量，因此，有必要对样品表面电位进行中和。本实施例中，电位中和系统12对绝缘样品表面的电位进行中和，具体可以是通过控制增大栅极电压，将二次电子反射回样品表面，从而中和样品表面电荷。
[0045]本实施例提供的二次电子特性参数的测量装置考虑到了各种应用环境，通过电位中和系统12，解决了目前经常遇到的样品表面电位升高的问题，提高了二次电子特性参数测量的稳定性和准确性。
[0046]进一步，本实施例提供的二次电子特性参数的测量装置中，真空室上至少设置有一个可开视窗16，用于提供放进和取出待测样品的窗口。可开视窗16还可以用于方便用户对内部情况进行观察。优选的，真空室上设置两个可开视窗，分别设置在真空室的前面和后面，位于前面的可开视窗用于放进和取出待测样品，位于背面的可开视窗用于起透光作用。当然，位于背面的可开视窗也可以设置为只透光，而不可开启。两个可开视窗既可以让外界光源射入真空室，方便观察初始样品位置，也可以在真空室气压约高于大气压时打开视窗进行样品更换。通过可开视窗的设计，使得二次电子特性参数的测量装置具有更优的操作性。
[0047]本实施例提供的二次电子特性参数的测量装置中，设置在真空室2外部的机构通过真空穿墙件与设置在真空室2内部的机构相连。本实施例提供的二次电子特性参数的测量装置可用于测量二次电子的空间分布特性、二次电子发射系数与入射角度的关系、二次电子的能谱曲线三种参数，在具体使用时，根据实际需求选择测量其中的一种、两种或三种参数。
[0048]本实施例提供的二次电子特性参数的测量装置，可以实现二次电子特性参数的完整测量，其具有下面功能特点:(I)测量平台可以测量金属及绝缘介质的二次电子特性参数；(2)可以对不同测量样品的二次电子发射系数与入射电子能量进行扫描，即δ -E曲线，确定最大二次电子产额发生时的入射电子能量；(3)通过对不同位置点上的二次电子进行测量分析，以确定其空间分布特性；(4)通过能谱扫描实现二次电子能谱分布的准确测量，以分辨真实二次电子、弹性散射电子及散射电子的比例；(5)通过对绝缘样品的表面电位监控，利用中和介质表面电荷的方法，实现绝缘材料的二次电子测量。
[0049]本申请提出了通过二次电子的空间分布特性、二次电子产额与入射角度的关系、二次电子的能谱分布特性来对二次电子特性进行分析，为材料在二次电子发射特性方面的研究提供了新的方向，为更好地认识材料的二次电子发射特性奠定了基础。为测量上面三个特性参数，本申请提供的测量装置，能够准确测量出二次电子的空间分布特性、二次电子产额与入射角度的关系、二次电子的能谱分布特性，该测量装置不仅具有较优的操作性，而且通过其校验机制，能够较好地保证测量结果的准确性。
[0050]以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【主权项】
1.一种二次电子特性参数的测量装置，其特征在于，包括: 真空系统，包括真空室及用于为真空室提供和维持真空环境的真空设备； 电子束发射系统，其包括安装在真空室内、用于发射电子束的电子枪； 二次电子探测器，其固定在真空室内，包括用于收集二次电子的侧壁收集极和顶部收集极，侧壁收集极和顶部收集极围合成筒状，侧壁收集极和顶部收集极通过绝缘环隔离，电子枪贯穿顶部收集极伸入二次电子探测器内部； 电流测量系统，包括分别与顶部收集极和侧壁收集极连接的第一电流测量计和第二电流测量计； 样品更换及调节系统，包括安装在真空室外的推进器及与之连接的样品台，样品台从二次电子探测器底部伸入其中，推进器驱动样品台上下移动。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述侧部收集极和顶部收集极共同围合成一个一端开口的圆柱体。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述顶部收集极包括多个收集环，每相邻两个收集环之间通过绝缘环隔离。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，样品台一面用于夹持待测样品，另一面固定法拉第筒；所述样品更换及调节系统还包括位于真空室内连接样品台的转动装置，所述转动装置用于驱动样品台翻转至预设角度；电流测量系统还包括第三电流计，用于测量样品表面或法拉第筒的电流。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，转动装置通过无油蜗轮蜗杆传动机构与样品台连接，用于将蜗杆的水平旋转运动转为样品台的垂直翻转运动。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述二次电子探测器的侧壁收集极和顶部收集极内侧还分别固定安装栅极和接地极，栅极、接地极、收集极之间相互绝缘；栅极上连接偏压电源。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，第一电流测量计、第二电流测量计和第三电流测量计为微电流表，所述偏压电源为可调直流电源。8.如权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电位中和系统，用于在待测样品为绝缘样品时，对绝缘样品表面的电位进行监测和中和。9.如权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，所述真空室上至少设置有一个可开视窗，用于待测样品放置及观察。10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述真空室的前后两面分别设置有一个可开视窗。
【专利摘要】一种二次电子特性参数的测量装置，测量装置的二次电子探测器设置在真空室内，包括用于收集二次电子的侧部收集极和顶部收集极，侧壁收集极和顶部收集极围合成筒状，侧壁收集极和顶部收集极通过绝缘环隔离，电子枪贯穿顶部收集极伸入二次电子探测器内部。本申请提出了通过二次电子的空间分布特性、二次电子产额与入射角度的关系、二次电子的能谱分布特性来对二次电子特性进行分析，为材料在二次电子发射特性方面的研究提供了新的方向，为更好地认识材料的二次电子发射特性奠定了基础。本申请实施例提供的测量装置和方法不仅具有较优的操作性，而且通过其校验机制，能够较好地保证测量结果的准确性。
【IPC分类】G01N23/225
【公开号】CN204807482
【申请号】CN201520504454
【发明人】王鹏程, 刘瑜冬
【申请人】中国科学院高能物理研究所, 东莞中子科学中心
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月13日