【摘 要】
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扫描式离子枪是样品表面清洁、表面刻蚀和深度分析的常用部件，加速电压在500V到3kV之间可调，具有效率高、性能可靠等优点。电子光学系统是离子枪的重要组成部分，是决定离子束流品质的重要因素。本文利用计算机模拟软件CST对离子枪整体结构进行建模，研究了离子枪聚焦系统不同结构和电压参数对离子束电流密度和束斑尺寸的影响，同时得到了离子枪偏转系统在不同电压分布下的离子分布情况，通过仿真分析确定了电子光学系统
【基金项目】
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辽宁省教育厅“攀登学者”项目资助（项目编号：8800002）；
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扫描式离子枪是样品表面清洁、表面刻蚀和深度分析的常用部件，加速电压在500V到3kV之间可调，具有效率高、性能可靠等优点。电子光学系统是离子枪的重要组成部分，是决定离子束流品质的重要因素。本文利用计算机模拟软件CST对离子枪整体结构进行建模，研究了离子枪聚焦系统不同结构和电压参数对离子束电流密度和束斑尺寸的影响，同时得到了离子枪偏转系统在不同电压分布下的离子分布情况，通过仿真分析确定了电子光学系统的设计方案，并进行了实验验证。结果表明：工作距离为25mm、氩气工作气压为6×10-3Pa、加速电压为3kV时，氩离子束的束流大小为3μA；束斑大小在7mm到12mm之间可调；当偏转电压为300V时，偏转角度为4.6°。实验与仿真结果基本对应，同时该离子枪的性能指标可获得表面原子精度构造。
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