法拉第杯

✍ dations ◷ 2025-04-25 09:37:12 #法拉第杯
法拉第杯是一种金属制设计成杯状,用来测量带电粒子入射强度的一种真空侦测器。测得的电流可以用来判定入射电子或离子的数量。 法拉第杯是用在电学有卓著贡献的麦可·法拉第的姓氏来命名。当离子或电子进入法拉第杯以后,会产生电流或电子流。对一个连续的带单电荷的离子束来说:其中,N 是离子数量、t 是时间(秒)、I 是测得的电流(安培)、e 是基本电荷(约 1.60 x 10-19 库仑)。我们可以估算,若测得电流为 10-9 A (1 nA),即约有六十亿个离子被法拉第杯收集。有两种因素会造成测量的误差,第一个是入射的带电粒子撞击法拉第杯表面产生低能量的二次电子而逃离;第二种是入射粒子的反向散射。可透过适当的设计来阻拦、减少这些误差。类似地,法拉第杯可以充当真空中电子的收集器(例如来自电子束)。 在这种情况下,电子简单地撞击金属板/杯并产生电流。 法拉第杯不像电子倍增管探测器那么灵敏,但由于测得的电流和离子数量之间存在直接关系,所以它们的准确度非常高。这种器件因其独立于能量,质量,化学性质等分析物,而被认为是通用电荷检测器。 。法拉第杯采用一个物理原理,根据该物理原理,传递到空心导体内表面的电荷在其外表面周围重新分布,这是由于相同符号的电荷的相互自我排斥 - 一个被法拉第发现的现象。 传统的法拉第杯用于测量来自等离子体边界的离子(或电子)流,包括一个金属圆柱形接收器杯-1(图1),用垫圈式金属电子抑制器盖封闭并与之隔离 - 2所示的实施例提供了具有表面积 S F = π D F 2 / 4 {displaystyle S_{F}=pi D_{F}^{2}/4} 的孔的圆形轴向通孔。接收器杯和电子抑制器盖都被包围并且与接地的圆柱形屏蔽件3绝缘,该屏蔽件具有与电子抑制盖-2中的孔重合的轴向圆孔。电子抑制器盖通过50ΩRF电缆连接,其来源 B e s {displaystyle B_{es}} 可变直流电压 U e s {displaystyle U_{es}} 。 接收器杯通过50ΩRF电缆通过负载电阻 R F {displaystyle R_{F}} 连接,扫描发生器产生锯齿型脉冲 U g ( t ) {displaystyle U_{g}(t)} 。法拉第杯可以被用在许多需要侦测离子或电子的分析仪器里,如质谱仪。法拉第杯没有像其他带电粒子侦测器如电子倍增管与微通道板如此灵敏。不过法拉第杯透过电流与电荷的转换,可获得准确的电荷数量。它们常被搭配使用,法拉第杯用来侦测较强的讯号,电子倍增管或微通道板用来侦测微小的讯号。此外,法拉第杯也有设计成阻滞电场分析仪(Retarding field analyzer, RFA)的形式,可用来测量离子束的强度与能量分布。

相关

  • 来世来世,或作人间天堂,是一个基督教概念,按字面意义解释《启示录》里关于“天国降在人间”、“神与他的子民同在”的描述。来世的概念被认为是一个基督教末世论(最后的未来)用语,因为
  • 甲壳素甲壳素(英语:Chitin,IPA:/ˈkaɪtᵻn/ KY-tin),分子结构“(C8H13O5N)n”,又名“几丁质”、“几丁聚糖”、“几丁寡糖”、“甲壳质”或“壳多糖”,是一种含氮的多糖类物质,为虾、蟹、
  • 学术研究研究是用主动和系统方式的过程,是为了发现、解释或校正事实、事件、行为、或理论,或把这样事实、法则或理论作出实际应用。“研究”一词常用来描述关于某一特殊主题的资讯收集
  • 认知功能障碍发展障碍、发展迟缓(Developmental disorders),也称心理发展障碍,是一类儿童学习障碍和相关的发育障碍的总称。其包含特殊性发育障碍和广泛性发育障碍。该自闭症关联团体组织的
  • 罗德侯鲸罗德侯鲸(学名Rodhocetus)是一属已灭绝的鲸鱼,有着陆上哺乳动物的特征,显示了鲸鱼从陆地进入海洋的过渡性。第一个发现的物种是R. kasrani,它的盆骨已与脊骨及后肢融合,并有分化的
  • 粪化石粪化石(coprolite),也称粪石、粪团,是指石化了的动物的排泄物,通常是指脊椎动物。属于遗迹化石的一种。粪化石最早由英国古生物学家威廉·巴克兰于1829年进行了描述。粪化石通常
  • 日食日食(英语:Solar eclipse),又称日蚀,是一种天文现象,属于食的一种,只在月球运行至太阳与地球之间时发生。这时,对地球上的部分地区来说,月球位于太阳前方,因此来自太阳的部分或全部光
  • 屏北机场屏东机场(IATA代码:PIF;ICAO代码:RCSQ,又称屏东北场)位于台湾屏东县屏东市,为一曾开放民用航空使用的军用机场,目前已停用民用部分。为空军屏东基地中华民国空军第六混合联队使用(神
  • 南港山系南港山,海拔375米,位于台北市南港区九如里与信义区中坡里的交界处,为“南港山系”的主要山峰,名列台湾小百岳之一。南港山系横跨台北市南港区、信义区、大安区,向东南并延伸至文
  • 气体分子运动论分子运动论(英语:kinetic theory of gases,又称气体动力论)是描述气体为大量做永不停息的随机运动的粒子(原子或分子,物理学上一般不加区分,都称作分子)。快速运动的分子不断地碰撞