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内容: 一、引言 二、RBS分析原理 三、RBS实验装置 四、RBS应用 五、总结 六、实验安排 第92页，共165页，编辑于2022年，星期日 三、RBS实验装置 1、一定能量离子束的的产生装置 ----加速器 2、离子散射和探测的地方 ----靶室 3、背散射离子的探测和能量分析装置 4、放射源RBS 第93页，共165页，编辑于2022年，星期日 1、加速器 粒子加速器是利用电场加速带电粒子的装置 F = qE = ma 阴极射线管（显像管）是加速器的雏形 加速器实际上是增能器。 W = qe ? Es ds 粒子能量的单位：电子伏（eV） 1 eV = 1.602?10?19 J 第94页，共165页，编辑于2022年，星期日 约束磁铁 电磁聚焦 粒子源 LEBT 主加速器 HEBT 靶/探测器 机械 真空 电源 束测 控制 微波 超导 低温 激光 数据获取/成像 辐射防护 加速器的构成 第95页，共165页，编辑于2022年，星期日 高压倍加器 高压倍加器组成：升压变压器、高压电容、高反压整流器 第96页，共165页，编辑于2022年，星期日 高频高压加速器 　高频高压倍压加速器??又称“地那米”加速器(dynami-tron), 第97页，共165页，编辑于2022年，星期日 范德格拉夫(静电)加速器 第98页，共165页，编辑于2022年，星期日 串列加速器 高压电极电压V一般由高频高压电源或静电高压电源提供，高压电极两端分别接一根真空加速管，高压电极内部有剥离器，用来将正离子转换为负离子，实现二次加速。 能量为Ei的负离子注入前加速管由地电位加速到高压电极，能量增加Vq，经剥离掉n+1个电子后变带n个电荷的正离子，由高压电极加速到地，能量增加nqV。离子最后能量为： Ei + Vq + nqV = Ei + (1+n)qV 优点：较低电压获得较高能量；离子源和靶室均处于地电位 初始能量 前加速管获得能量 后加速管获得能量 第99页，共165页，编辑于2022年，星期日 离子源 358型双等离子体离子源 第100页，共165页，编辑于2022年，星期日 358型双等离子体离子源 第101页，共165页，编辑于2022年，星期日 860A溅射离子源 第102页，共165页，编辑于2022年，星期日 高压电源 第103页，共165页，编辑于2022年，星期日 加速管和剥离器 第104页，共165页，编辑于2022年，星期日 钢筒与高气压绝缘 为了缩小加速器的尺寸，又防止高压击穿。利用高气压气体能提高击穿强度的特性，加速器放在一个充有6个大气压的SF6气体的钢筒内。 T型钢筒的垂直段是提供高压电极电荷的35kHz Cockroft型高频高压电源。 第105页，共165页，编辑于2022年，星期日 北京师范大学2X1.7MeV串列加速器 离子源 分析磁铁 高压电源 高压电极 高压罐 加速管 聚焦磁铁 开关磁铁 真空泵 PIXE RBS 第106页，共165页，编辑于2022年，星期日 三、RBS实验装置 1、一定能量离子束的的产生装置 ----加速器 2、离子散射和探测的地方 ----靶室 3、背散射离子的探测和能量分析装置 4、放射源RBS 第107页，共165页，编辑于2022年，星期日 2）靶室 Target VACUUM CHAMBER Si (Li) x-ray detector (for PIXE) Ge(Li) ?-ray detector (for PIGE) Annular particle detector (for ERDA) Annular particle Detector (for RBS) Faraday cup COLLIMATORS Ion beam CONVENTIONAL IBA EXPERIMENTAL SETUP: 第108页，共165页，编辑于2022年，星期日 三、RBS实验装置 1、一定能量离子束的的产生装置 ----加速器 2、离子散射和探测的地方 ----靶室 3、背散射离子的探测和能量分析装置 4、放射源RBS 第109页，共165页，编辑于2022年，星期日 3)RBS离子的探测和能量分析装置 RBS离子的探测和能量分析装置组成: 探测器 前置放大器 主放大器 偏压电源 多道计算机 束流积分仪 RBS电子学系统框图 第110页，共165页，编辑于2022年，星期日 探测器 金硅面垒探测器 Au contact Metal electrode n-type silicon Detector bias (+) Depletion region -+ 第111页，共165页，编辑于2022年，星期日 第112页