混合离子束各成分束流强度及注入剂量的实时监测方法

摘要

本发明提供了一种对混合离子束各离子成分束流强度及注入剂量的实时监测方法。本发明提出的监测方法是基于当离子穿过固体薄片时，如果固体薄片的材质和厚度保持不变，束流的放大系数仅与入射离子本身的性质有关，而改变固体薄片的材质或厚度，束流的放大系数也会随之改变。根据这些物理规律和特点，测定入射混合离子在穿过固体薄片前后束流强度或其积分量的变化，便可以确定混合离子束辐照样品时各离子成分的束流强度或注入剂量。本发明对待测混合离子束各成分离子的种类和数目、束流强度间的相互比例关系以及稳定性均没有特别的限制。本发明的监测方法简单明了，成本低，使用可靠。

主权项

一种混合离子束各成分的束流强度的实时监测方法，对N种成分的高能混合离子束辐照样品时，其特征在于，包括以下步骤：(1)选取取样测束法拉第杯：选取与混合离子束的成分的数目N相同的结构完全一致的测量束流强度的取样测束法拉第杯N个，并行放置于待测混合离子束中，并分别与N个电流计或束流积分仪相连接，其中N为≥2的自然数；(2)选取固体薄片：选取N‑1个对于N种混合离子束中的每一种离子束的束流放大系数均不同的固体薄片，分别放置在N‑1个取样测束法拉第杯前；(3)确定束流放大系数：从源头拦截N种束流成分中的其它束流，只让第一种束流入射，记录N个取样测束法拉第杯同一时间测量到的束流强度分别为I11、I12、.....、I1N，则第一种入射束流穿过N‑1个固体薄片后的束流放大系数依次为：K12＝I12/I11、.......、K1N＝I1N/I11；类似的可得到第M种束流穿过N‑1个固体薄片后的束流放大系数依次为：KM2＝IM2/IM1、.......、KMN＝IMN/IM1；依次类推完成对N种束流成分穿过不同固体薄片后束流放大系数的确定，其中，IM1为未放置任何固体薄片取样测束法拉第杯测得的第M种束流的束流强度，IM2、.....、IMN依次为放置不同固体薄片的取样测束法拉第杯测得的第M种束流的束流强度，M为自然数且1≤M≤N；(4)确定混合离子束辐照样品时各离子成分的束流强度：混合离子束辐照样品时各取样测速法拉第杯测得的束流强度分别记为I1、I2、......、IN，入射混合离子束中待确定各离子成分的束流强度分别设定为X1、X2、......、XN，于是有：X1+X2+......+XN＝I1(1)K12X1+K22X2+......+KN2XN＝I2(2)......K1MX1+K2MX2+......+KNMXN＝IM    (M)......K1NX1+K2NX2+......+KNNXN＝IN    (N)解由此N个方程组成的方程组即可求得入射混合离子束中各离子成分的束流强度X1、X2、......、XN。