Метод прискоення заряджених частинок

Цей метод засновано на вимірюванні кінетичної енергії частинок, що прискорюються вимірюваною напругою. Пристрої, що базуються на цьому методі, зазвичай складаються з прискорювача заряджених частинок та аналізатора енергії з вимірювальним пристроєм.

Якщо електрон прискорюється напругою U_x, то він набуває кінетичної енергії

, (7.22)

де m₀ – маса спокою електрона; v – його швидкість; е – заряд електрона.

Значення вимірюваної напруги шукаємо з виразу

. (7.23)

Таким чином, для визначення напруги потрібно виміряти енергію або швидкість заряджених частинок. Для цього використовують різні способи та прилади: часопролітний, гальмівного випромінювання, дифракція електронів на кристалічній гратці, а також магнітні й електростатичні аналізатори тощо. Як прискорені частинки найкраще використовувати електрони, оскільки електронні пучки можна отримати з вузьким енергетичним спектром. Замість швидкості електрона можна також вимірювати довжину хвилі електрона, яка пов’язана з його швидкістю нескладною залежністю

, (7.24)

де h – стала Планка.

Довжину хвилі електрона з високою точністю можемо визначити за дифракцією електронів на кристалічній гратці

, (7.25)

де d – відстань між площинами кристалічної гратки у визначеному напрямку; α – кут між площиною гратки та напрямом руху електронів.

Такий метод дозволяє вимірювати високу напругу з похибкою 0,1%, однак придатний він в основному для лабораторного використання через дороговизну та громіздкість обладнання.