[發明專利]向電子源供電的設備和方法以及離子轟擊致二次發射電子源

有效

• 申請號: 200980101928.6
• 申請日: 2009-01-08
• 公開（公告）號: CN101952927A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 馬克西姆·馬卡羅夫
• 申請（專利權）人: ?？宋骺杉瘓F公司
• 主分類號: H01J3/02
• 分類號: H01J3/02
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 張文;黃啟行

本發明涉及脈沖電子源以及使用這種電子源的設備，該設備尤其是具有電子激發或X射線脈沖預電離的氣體激光器。在離子轟擊的作用下，脈沖電子源發射電子束。

可以參考公開文件FR?2?204?882或FR?2?591?035。設備包括電離室和通過格柵與電離室連通的加速室。在電離室中發生初級放電。由此產生的一些正離子被加速朝向位于加速室中的陰極。這些被加速的離子轟擊陰極并且導致二次發射電子。隨后，加速的二次電子受到施加于陰極的負電壓排斥，然后通過上述兩室之間的格柵引出后形成電子束。

實際上，當持續使用該設備時，激發電離室中的放電變得越來越困難。由此，越來越延緩放電的激發，并且在向陰極施加負電壓脈沖的同時將會出現危險。在電離室內施加正電壓和在加速室中施加負電壓的同時進行使該設備和使用該設備的系統面臨出現故障或者甚至毀壞的危險。不論如何，放電的延遲激發將會導致當電子束離開電子源時所獲得的電子束的特性變差。電離室中的放電的激發的自然延遲并因而不受控制的延遲是不能滿足要求的。

本發明旨在克服上述的缺點。

具體來說，本發明的目的在于獲得電子源的穩定激發，該穩定激發相對而言不受諸如電子源老化的操作條件的影響。

一種用于低壓室中的離子轟擊致二次發射電子源的電源設備，包括：控制輸入端；兩個高電壓輸出端；用于在一個高電壓輸出端產生多個正脈沖的裝置；以及用于在所述多個正脈沖中的至少一些脈沖之后在另一個高壓輸出端產生負脈沖的裝置。產生能施加到電離室的電極上的多個正脈沖使得放電的激發變得更容易。

在一個實施例中，所述電源設備包括用于在所述用于產生多個正脈沖的裝置的操作結束和所述用于產生負脈沖的裝置的操作開始之間產生延遲的裝置。所述延遲可以是恒定的或者可調的，以便適應于操作參數尤其是氣體的壓強和分子量等操作參數。

在一個實施例中，所述用于產生多個正脈沖的裝置配置為使得第一脈沖處于比后續脈沖的電壓更高的電壓。即使電離室中的第一放電被延遲，但是這種激發延遲很快穩定。隨后，從用于激發最后的正脈沖的命令開始，經過時間長度D1之后，可以控制所述負脈沖，同時最后的正脈沖的啟動和電離室中最后的放電的激發之間的時間長度D2是可以準確獲知的。所述電離室中最后的放電的激發和所述負脈沖的啟動之間的時間長度D3可以通過公式D3＝D1-D2來確定。根據本發明，基本上降低時間長度D2的不確定性。

一種用于向低壓室中的離子轟擊致二次發射的電子源供電的方法，包括：在一個高電壓輸出端產生多個正脈沖的步驟；以及在所述多個正脈沖中的至少一些正脈沖之后在另一個高電壓輸出端產生負脈沖的步驟。

在一個實施例中，不等于零的延遲使所述一系列正脈沖中的最后的正脈沖的末尾與所述負脈沖的起點分離開。這保證了設備的安全性。

在一個實施例中，第一正脈沖的峰值電壓大于后續正脈沖的峰值電壓。通過第一高電壓脈沖更加容易地進行第一放電。在具有較低電壓的后續正脈沖期間，可以容易地獲得放電。因此，降低了能耗，并減緩所述電源的老化。

在一個實施中，所述后續正脈沖的峰值電壓基本上相等。

在一個實施例中，所述后續正脈沖的持續時間基本上恒定。時間長度D2的不確定性的降低使得可以增加時間長度D3的準確度。

在老化的過程中可以增加至少一個脈沖的電壓。

一種電子源，包括：低壓室；加速室；位于所述加速室中的陰極；位于所述低壓室中的陽極；以及設置有兩個高電壓輸出端的電源設備，所述電源設備的一個高電壓輸出端連接到所述陽極，另一個高電壓輸出端連接到所述陰極。所述電源設備包括用于產生多個正脈沖的裝置和用于在所述多個正脈沖之后產生負脈沖的裝置。

在一個實施例中，所述電子源包括：供所述用于產生多個正脈沖的裝置和所述用于產生負脈沖的裝置使用的命令模塊。所述命令模塊可以配置為計算延遲，該延遲將防止正脈沖和負脈沖同時出現。

以此方式，大大降低了所述電子源出現故障或者甚至失效的危險。還可以通過降低所述電源和所述電離室的老化來延長所述電子源的工作壽命。因此，所述電子源的成本得到優化。

在老化的過程中逐漸增加用于產生放電的電壓也是可能的。

還可能在陰極上使用輔助源，可選地，所述輔助源與電子磁約束系統耦合。然而，由于熱陽極的蒸發以及在電離室的壁上形成的蒸發物的沉積，導致所述電子源的功能變差，因此所述電子源的工作壽命是有限的。

通過一些實施例的詳細描述將能更好地理解本發明，這些實施例作為非限制性實例并且以附圖來圖示，其中：

圖1是電子源的示意圖；