SECONDARY ELECTRON EMISSION BY LOW ENERGY ION IMPACT

Résumé
L'efficacité de détection des ions ayant des énergies dans le domaine du keV a été estimée en mesurant le nombre d'électrons émis sous impact à partir de surfaces métalliques recouvertes de Al₂O₃ et CsI. Les électrons secondaires étaient accélérés a 21 kV et leurs trajectoires courbées par un champ magnétique afin qu'ils puissent être détectés par un détecteur semi-conducteur refroidi . Une analyse de la forme des amplitudes des impulsions recueillies a été faite par ordinateur. On trouve que le nombre d'électrons émis de CsI est 10 fois plus grand que le nombre émis de Al₂O₃. Une masse organique de 2000 u (gramecidine) produit par impact sur CsI environ 40 électrons et l'efficacité de détection est donc de 100 %. Il est aussi possible par cette méthode de distinguer un impact unique de plusieurs impacts simultanés par la détermination du nombre d'électrons émis.

Abstract
In order to estimate the detection efficiency of ion detectors in the keV regime, the secondary electron yield of metal plates covered by Al₂O₃ and CsI was measured using a ²⁵²Cf time-of-flight technique. The mono- and multiatomic ions were produced by ²⁵²Cf fission fragment impact on various solid samples and then accelerated by a 21 kV potential towards the metal plate. The secondary electrons ejected from the surface were directed by means of magnetic deflection to a cooled semiconductor detector having a resolution of 6.5 keV at 19 keV electron energy. To deduce the mean number of electrons per impact the pulse height spectrum was defolded with help of a new computer supported formalism. In most cases the spectra could be defolded without a residual background - even at high electron yields, where the events of adjacent electron numbers were not resolvable. It was found that at 21 keV ion energy the number of electrons ejected from CsI is about one order of magnitude higher than that of Al²O³. The Gramecidine (M+1) ion produces about 40 electrons at CsI, that means, at least up to mass 2000 amu the detection efficiency was close to 100 %. It was possible to distinguish between one and two simultanously detected ions of same mass. The relative electron yields plotted versus ion mass were compared with theoretical predictions. In case of multiatomic ions the electron yields are hardly explainable by the sum rule.