Techniklexikon

Faraday-Cup

nach M. Faraday benanntes Bauteil für die exakte Messung des Ionenstroms in Implantatoren oder Massenspektrometern. Der Faraday-Cup besteht aus einem Metalltopf mit einer tiefen Bohrung, dessen Durchmesser meist etwa so gross wie der Durchmesser des Ionenstrahls ist. Die Ladung, die durch am Boden des Topfes auftreffende Ionen deponiert wird, wird mit einem Elektrometer ausgelesen. Dabei nutzt man das Prinzip des Faradayschen Bechers, dass Ladung, die im Innern eines Metalltopfes auftrifft, sich auf der Aussenwand des Bechers verteilt, so dass das Innere des Bechers stets feldfrei ist. Beim Auftreffen eines Ionenstrahls von einigen keV Energie werden je nach Material pro Ion drei bis fünf Elektronen aus dem Metall herausgeschlagen. Um zu vermeiden, dass diese Elektronen zur Ladung beitragen, befindet sich eine Blende vor dem Faraday-Cup, an der eine Gegenspannung von etwa -200 V gegenüber dem Becher anliegt.