[發明專利]一種用于研究負離子體系的光電子成像裝置

在審

• 申請號: 201310539055.5
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN104597477A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 王利;劉本康;王艷秋
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01T1/36
• 分類號: G01T1/36
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 劉陽

1.一種用于研究負離子體系的光電子成像裝置，其特征在于：包括：

（a）飛秒激光系統（1）產生用于對負離子進行研究所使用的超短激光脈沖基頻光；

（b）光路變換單元（2）對上述飛秒激光系統（1）所產生的超短激光脈沖基頻光進行光參量變換，得到不同波長的超短激光脈沖；

（c）納秒激光濺射負離子源（3）產生原子負離子以及團簇負離子；

（d）真空系統（4）采用三級真空系統；

（e）離子束加速與準直單元（5）對上述納秒激光濺射負離子源（3）所產生的原子負離子以及團簇負離子進行加速以及整形，形成負離子束源；

（f）離子質量選取單元（6）根據上述負離子束源的成分，篩選出納秒激光濺射負離子源(3)產生的單一的負離子成分；

（g）光電子速度聚焦電極單元（7）將上述篩選出單一的負離子束源光脫附后所產生的電子進行速度聚焦；

（h）外磁場屏蔽單元（8）屏蔽外界電磁場對電子在無場飛行過程中造成的干擾；

（i）電子成像探測器單元（9）對經過速度聚焦后的電子進行信號放大并進行成像；

（j）圖像采集單元（10）對上述電子成像探測器單元（9）所成的圖像進行采集。

2.根據權利要求1所述的用于研究負離子體系的光電子成像裝置，其特征在于：

所述飛秒激光系統（1）產生的超短激光脈沖寬度為10飛秒至1000飛秒，頻率在10赫茲至1000赫茲，光譜中心在810納米，光譜寬度為5納米至70納米。

3.根據權利要求1所述的用于研究負離子體系的光電子成像裝置，其特征在于：所述光路變換單元（2）將所述飛秒激光系統（1）產生的超短激光脈沖進行頻率轉換；光路1采用二倍頻晶體和三倍頻晶體，通過光路1得到由所述飛秒激光系統（1）產生的超短激光脈沖的原始光波長，即基頻光；中心波長在810(±30)納米，二倍頻光中心波長在405(±20)納米，三倍頻光中心波長在270(±10)納米；光路2中利用光參量放大器對基頻光進行光參量變換，得到連續可調的超短激光脈沖，波長范圍在490納米至2300納米。

4.根據權利要求1或權利要求3所述的用于研究負離子體系的光電子成像裝置，其特征在于：所述光路變換單元（2）中光路1通過步進電極控制的精密延遲平臺，結合光路2形成時間分辨的光路系統；所述延遲平臺的單步移動距離在0.3微米至300微米，則光路變換單元（2）的時間分辨本領在2飛秒至2000飛秒之間。

5.根據權利要求1所述的用于研究負離子體系的光電子成像裝置，其特征在于：

所述納秒激光濺射負離子源（3）包括濺射激光系統，載氣系統，濺射腔室；

所述濺射激光系統為連續激光和脈沖激光，波長260納米至1064納米；

所述載氣系統為具有0.01兆帕至3.00兆帕壓強的惰性氣體；混合惰性氣體；載有甲醇、乙醇、乙腈類有機溶劑的惰性氣體；氮氣、氧氣類小分子氣體中的一種或多種；

所述濺射腔室中裝有濺射靶材，并裝配有脈沖閥裝置；

所述納秒激光濺射負離子源（3）產生負離子的過程為，激光濺射系統濺射放置于濺射腔室中的濺射靶材，產生等離子體，該等離子體被從脈沖閥噴射出的載氣束源冷卻，并形成低溫的負離子混合物。