勵志

勵志人生知識庫

法拉第杯

法拉第杯是一種金屬製成的杯狀真空偵測器,主要用於測量帶電粒子的入射強度,如電子或離子。當這些粒子撞擊法拉第杯時,會產生電流,通過測量這個電流,可以確定入射粒子的數量。法拉第杯的工作原理是基於離子在電場中運動時,會在金屬杯內釋放出電荷,從而產生電流信號,這個信號與離子的電荷量成正比。

法拉第杯的結構簡單可靠,配合合適的放大器,可以檢測到約10-15安培的離子流。它的優點是簡單和可靠,缺點是相比於其他帶電粒子探測器,如電子倍增管微通道板,靈敏度較低。為了獲得準確的電荷數量,法拉第杯通過電流與電荷的轉換來實現。

法拉第杯在質譜儀中有著廣泛的套用,可以用來測量離子束的強度和能量分布。它們常與電子倍增管或微通道板搭配使用,前者用於偵測微小的信號,後者則用於偵測較強的信號。

此外,法拉第杯也被稱為多離子計數器,可以根據離子束的性質和套用需要設計成不同的形狀,如圓錐形、半圓形和球形。儘管並非所有質譜儀都採用法拉第杯作為離子檢測器,但其在質譜儀中的套用仍然具有重要意義。