解答-如何使用吉時利皮安表Keithley 6485/6487進行離子束測量

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概述

離子束用于各種應用場合，諸如，質譜儀和離子注入機等。離子束電流通常非常小（mA）, 所以需要使用靜電計或皮安表來進行測量。今天安泰測試為大家介紹如何使用吉時利皮安表6485 型和 6487 型皮安表來進行這種測量工作。在電流靈敏度更高時，可以改用靜電計來進行測量。

測量方法

如果離子源偏離地電位，那么離子收集電極多半處在地電位。在這種情況下，可以使用簡單的真空同軸接頭來進行從收集電極到皮安 計的連接。圖 1 示出 6485 型皮安計從離子收集電極測量電流的情況 , 這時儀器工作在地電位。

圖 1. 帶接地 BNC 插座的離子收集極

然而，如果離子源處在地電位，那么離子收集電極必須偏離地電位。6485 型皮安計只能偏離地電位大約 42V, 所以必須使用能夠浮地電位達 500V 的 6487 型皮安計。圖 2 是 6487 型皮安計浮地測量離子束的一個例子。皮安計的高端通過三同軸的真空接頭連到離子收集電極。皮安計的低端由電壓源偏離地電位。出于安全的考慮，當偏置電 壓大于 42V 時，應當使用三同軸的真空接頭。6487 型皮安計能夠浮 地高達 500V。

圖 2. 帶三同軸插座的離子收集電極

如果無法找到三同軸的真空接頭，那么可以在絕緣的 BNC 連接 處構建金屬安全屏蔽（圖 3）。將該金屬安全屏蔽接地。。如果對地的浮地電壓小于 42V, 那么絕緣的 BNC 接頭就不需要安全屏蔽。

圖 3. 帶 BNC 插座的離子收集極

完成電路連接之后，接通偏置電壓，在沒有離子束電流的情況下 進行電流測量，以驗證系統能夠正常工作。如果這時的電流比要測量 的電流大得多，那么系統中一定存在著寄生泄漏通路，必須將其糾正。我們常常需要把離子束電流與時間的函數關系畫成曲線。此項工作可以使用皮安計的模擬輸出功能來完成或者使用 IEEE-488 總線或 RS-232 接口來采集讀數，再用繪圖編程軟件包（例如 ExceLINX）或 圖表軟件將其畫成曲線。

吉時利皮安表Keithley 6400 系列提供經濟實惠且專業的低電流測量解決方案，可測量元器件中的超低漏電流、光學器件中的暗電流以及顯微儀器中的射束電流，是很多研發型企業和高校的首選，安泰測試作為泰克吉時利的長期合作伙伴，和廠家一起為用戶提供全面的測試方案。

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