产品概述
Colutron 型速度过滤器是一种 E x B 型“维恩过滤器”，由一个电磁铁和一对静电偏转板组成。使用电磁铁代替更传统的永磁体设计可以提高过滤器的多功能性和可调节性。标准维恩滤波器固有的聚焦特性也被速度滤波器通过适当偏置的保护环电极所克服。这些电极保护电场免受磁极片的影响，并且还允许对电场进行整形以实现聚焦和非聚焦配置。电场板安装在磁极之间，以产生垂直于磁场 B 的电场 E（交叉的 E 和 B 场）。300 型（如下图所示）长 4.4 英寸，宽 3.5 英寸。600 型和 600-B 型相似，只是总长度为 9.10 英寸，宽度为 4.40 英寸。在大多数情况下，带电束流的速度 v = （2qV/m）1/2 是通过加速质量为 m 的粒子，并在恒定电势 V 上充电 q 获得的。束流中的不同质量将被滤波器分散，因为它们具有不同的速度。该滤光片分散质量的能力使其成为质谱学中的卓越工具，其一些主要特点是：
- 直线系统
- 电磁铁设计
- 可调节的色散和聚焦能力
- 体积小;与扇形磁体分析仪相比，重量和尺寸减小了 50 倍。
- 过滤器还将同时为负粒子和正粒子选择相同的速度。
技术信息
| 长度 （a） | 0.152 米（6 英寸） |
|---|---|
| 最大电场 （E） | 300V 时为 16,800 V/m |
| 加速电压 （V） | 10eV 至 10keV |
| 最大磁场 （B） | 1,600 高斯 |
| 分辨率 （M/D M） | ~400 |
| 光束孔径 | 1.78 厘米 x 1.78 厘米 |
| 最大磁力 | 30 瓦 |
| 重量 （lbs./kg） | 21/9.5 |
| 真空范围-Torr | 10<sup>-7</sup> |
| 最大烘烤温度 （C） | – |
| 电场（水平偏转板） | 350V，120mA |
| 磁铁 | 9.5V，3A |
图表
速度过滤器通常作为非聚焦装置运行。然而，通过稍微调整一个或两个保护环电位计（GR-3-6 型控制单元的天平或中间垫片），滤光片就会变成一个柱面透镜。当需要目标的线图像时，通常会使用此功能。过滤器的功能由以下公式确定：
D = the dispersion in meters between the masses M and (M - ∆M), and M = 2 q V [B/E]2 where M = the mass (mass number) which is passing through the filter undeflected and collected on the target a = the length of the filter (meters) l = the drift distance from the center of the filter to target (drift distance in meters) E = the electric field strength in V/m V = the acceleration voltage of ion energy (Joules) B = the magnetic field strength (Tesla) q = the ionic charge M/∆M = maximum mass resolution; ∆M=the full width at half maximum intensity
300 型速度过滤器是不可烘烤的，可用于压力低至 1 x 10 的真空系统-7托。
| Velocity Filter 规格 | |||
|---|---|---|---|
| 300 型 | 600 型 | 型号 600-B | |
| 长度 （a） | 0.076 米（3 英寸） | 0.152 米（6 英寸） | 0.152 米（6 英寸） |
| 最大电场 （E） | 225V 时为 12,500 V/m | 300V 时为 16,800 V/m | 300V 时为 16,800 V/m |
| 加速电压 （V） | 10eV 至 10keV | 10eV 至 10keV | 10eV 至 10keV |
| 最大磁场 （B） | 1,100 高斯 | 1,100 高斯 | 3,000 高斯 |
| 分辨率 （M/D M） | ~200 | ~400 | ~400 |
| 光束孔径 | 1.91 厘米 x 1.91 厘米 | 1.78 厘米 x 1.78 厘米 | 1.78 厘米 x 1.68 厘米 |
| 最大磁力 | 30 瓦 | 30 瓦 | 400 瓦 |
| 重量 （lbs./kg） | 12/5.5 | 21/9.5 | 20/9 |
| 真空范围-Torr | 10-7 | 10-7 | 10-9 |
| 最大烘烤温度 （C） | 100° | 100° | 200° |
| 电源要求 | |||
|---|---|---|---|
| 300 型 | 600 型 | 型号 600-B | |
| 电场 （水平偏转板） | 350V，120mA | 350V，120mA | 350V，120mA |
| 磁铁 | 9.5V，3A | 9.5V，3A | 28V，14A |
注意：
600-B 型的磁线圈封装在不锈钢护套中，用于液体冷却。请仅使用臭氧安全制冷剂（如 Dupont R-134a 或煤油）进行冷却。BIS 推荐使用 R-134a 制冷剂的 CU-1 型冷却装置。不要用水。冷却速率为 0.5 升/分钟。
简单质谱
H 系列速度滤波器
BIS 还提供安装在真空外壳（300-H、600-H 和 600-B-H）中的速度过滤器。600-H 型如上所示。600-B-H 型的尺寸与 600-H 相同，也具有图中未显示的磁线圈的冷却连接。300-H 型的总长度为 6.750 英寸，而不是如图所示的 10.25 英寸。此外，馈入口位于两个内径为 6 英寸的可旋转 8 英寸同平法兰之间。也可提供定制腔室。
可选设备
- 所有 BIS 速度过滤器都安装在真空外壳中（H 系列过滤器，见上文）
- GR-3-6 型防护环控制单元（随 300-H、600-H、600-B-H 和喷枪系统提供）。
- CU-1 型、HFC-134a 型冷却系统（600-B 型速度过滤器需要冷却）。
- 光束观测系统。通过使用 BOS 系统优化光束轮廓，可以大大提高速度滤波器的分辨率（参见 S.G. Hall et al.， Rev. Sci. Instrum.， 68， 3335 （1997））。
这张照片是用 BIS G-2 型离子枪和 600-B 型速度过滤器、BOS-18 光束观察系统（可选 CCD 相机 （BOS-18-OPT02） 和图像处理系统 （IPS-1） 拍摄的。上图显示了 4 keV、H3+（顶部）、H2+（中间）和 H+ 离子束的空间剖面。将速度滤光片色散设置得很低，以使所有三个离子束都进入 BOS-18 的观察区域。下面是上述示例的 SIMION 3D 离子束轨迹仿真。（可根据要求提供 SIMIOM GEOMETERY 文件）。
