被动式电子倍增器安全保护装置的制作方法

本申请属于电子设备，更具体地说，是涉及一种被动式电子倍增器安全保护装置。

背景技术：

1、在离子、电子探测领域，特别是质谱仪，扫描电镜等领域，经常使用电子倍增器进行离子信号的探测放大。它的主要功能是将输入信号中的电子数目增加到更高的水平，从而提高信号的可测性。电子倍增器的基本工作原理是通过一系列的电场加速和碰撞来增加电子的数量。它通常由一个或多个连续的电子加速器(如一系列的二极管或微通道板)和一系列的动能增强器(如二次发射表面)组成。在电子倍增器中，首先，原始电子信号经过一个电子加速器，该加速器将电子加速到足够高的能量级别。然后，这些高能电子撞击到动能增强器的表面，通常是由光电发射材料或其他次级发射材料构成。这种撞击会导致次级电子的发射，进而形成一个更大的电子云。接着，这些次级电子再次被加速，并在下一个动能增强器中产生更多的次级电子。这个过程将重复多次，使得电子数目呈指数增长，从而放大了原始信号。通过这种方式，电子倍增器可以将微弱的电子信号放大到足以被检测和分析的水平，从而在科学研究和工程应用中发挥着重要作用。

2、电子倍增器的电荷倍增主要通过在其阴极和阳极之间施加高电压实现电子的溢出和倍增，电压差通常从几百伏至几千伏。因此，根据帕邢定律，电子倍增器必须工作在一定低的气压下，以保证阴极和阳极之间不会因为气体放电导致倍增管失效和损坏。

3、由于电子倍增器的工作环境要求较为苛刻，其工作电压不能超过某一个特定值或者在额定工作电压下，环境气压不能高于某个值。因此当真空失效、电源失效或者真空操作不当或者电源操作不当便会引起电子倍增管的高压防电失效，导致倍增管的损坏以及后级电路的击穿。目前常规方法使用真空锁技术来保护倍增器不受气压升高带来的放电问题导致的倍增器损坏。该方法使用真空规或者其他方式进行真空测量，通过检测真空室的真空度对电子倍增器电压进行控制，当真空度低于某阈值时，通过自动保护电路关闭电子倍增器的供电。但使用真空规成本过高，使用检测电路会造成电气系统复杂，由于响应环路带来的时间延迟导致保护可能失效，而且该技术无法保护因为电压不当升高带来的倍增器放电损坏。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种被动式电子倍增器安全保护装置，实现电子倍增器在真空失效或者电压失调的情况下不会放电损坏，并且降低成本。

2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种被动式电子倍增器安全保护装置，包括导电体，所述导电体与电子倍增器位于同一真空室中，且所述导电体与所述电子倍增器的阴极供电回路导体的距离为0.1mm～50mm，且所述导电体与所述电子倍增器供电电源的阳极供电回路中的等电势点连接或者接地。

3、可选地，所述导电体为圆筒形，且所述电子倍增器的阴极供电回路导体位于所述导电体的轴线上。

4、可选地，所述导电体为平板形，且与所述电子倍增器的阴极供电回路导体平行设置。

5、可选地，所述导电体为直线形，且与所述电子倍增器的阴极供电回路导体平行设置。

6、可选地，所述导电体由金属导电材料制成。

7、可选地，所述导电体由表面导电材料制成。

8、本申请提供的被动式电子倍增器安全保护装置的有益效果在于：与现有技术相比，本申请通过将导电体与电子倍增器设置在同一真空室中，并且将导电体与电子倍增器的阴极供电回路导体的距离设置为0.1mm～50mm，且电体与电子倍增器供电电源的阳极连接或者接地。当电子倍增器所处的环境真空度升高时，根据帕邢定律，由于导电体与阴极供电回路导体的间距恒定，电压恒定，合理设置间距的导电体与阴极供电回路导体之间会因为气压的升高先于电子倍增管内部放电，实现电流的泄放，避免电子倍增器内部放电；当电子倍增器调整到不当的电压时，根据帕邢定律，由于导电体与阴极供电回路导体的间距恒定，气压恒定，合理设置间距的导电体与阴极供电回路导体之间会因为电压的升高先于电子倍增管内部放电，实现电流的泄放，避免电子倍增器内部放电。通过上述方式可以避免电子倍增器因为放电带来的自身损坏以及下级电路的损坏。而且结构简单，使用成本及其低廉，加工极为容易，不需要供电即可实现电子倍增器的放电保护，该保护装置使用被动方案物理保护倍增器，几乎没有响应延迟。

技术特征：

1.一种被动式电子倍增器安全保护装置，其特征在于：包括导电体，所述导电体与电子倍增器位于同一真空室中，且所述导电体与所述电子倍增器的阴极供电回路导体的距离为0.1mm～50mm，且所述导电体与所述电子倍增器供电电源的阳极供电回路中的等电势点连接或者接地。

2.如权利要求1所述的被动式电子倍增器安全保护装置，其特征在于：所述导电体为圆筒形，且所述电子倍增器的阴极供电回路导体位于所述导电体的轴线上。

3.如权利要求1所述的被动式电子倍增器安全保护装置，其特征在于：所述导电体为平板形，且与所述电子倍增器的阴极供电回路导体平行设置。

4.如权利要求1所述的被动式电子倍增器安全保护装置，其特征在于：所述导电体为直线形，且与所述电子倍增器的阴极供电回路导体平行设置。

5.如权利要求1所述的被动式电子倍增器安全保护装置，其特征在于：所述导电体由金属导电材料制成。

6.如权利要求1所述的被动式电子倍增器安全保护装置，其特征在于：所述导电体由表面导电材料制成。

技术总结本申请提供了一种被动式电子倍增器安全保护装置，包括导电体，所述导电体与电子倍增器位于同一真空室中，且所述导电体与所述电子倍增器的阴极供电回路导体的距离为0.1mm～50mm，且所述导电体与所述电子倍增器供电电源的阳极供电回路中的等电势点连接或者接地。本申请提供的被动式电子倍增器安全保护装置利用优先放电的方式避免电子倍增器由于电压升高或者气压升高的原因带来的损坏风险。通过阴极对阳极放电的方式避免电子倍增器受电压升高或者气压升高的原因带来的损坏风险。被动式电子倍增器安全保护装置，该装置结构简单，成本低廉，无需供电，即可防止电子倍增器在真空失效或者电压失调的情况下放电损坏。技术研发人员：赵忠俊,杨燕婷,段忆翔受保护的技术使用者：成都艾立本科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29