JPH0210646A - 荷電粒子エネルギー分析器 - Google Patents
荷電粒子エネルギー分析器Info
- Publication number
- JPH0210646A JPH0210646A JP63159123A JP15912388A JPH0210646A JP H0210646 A JPH0210646 A JP H0210646A JP 63159123 A JP63159123 A JP 63159123A JP 15912388 A JP15912388 A JP 15912388A JP H0210646 A JPH0210646 A JP H0210646A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analyzer
- charged particle
- electrons
- energy
- energy analyzer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は荷電粒子エネルギー分析器に係り、特に雑音成
分電子の低減化と上記エネルギー分析器のエネルギー分
析能を可変するための構造に関する。
分電子の低減化と上記エネルギー分析器のエネルギー分
析能を可変するための構造に関する。
１次電子線、イオン線、Ｘ線等の照射により。
物質から放出もしくは散乱される電子のエネルギーを測
定してスペクトルを得る技術は、物質を構成する元素同
定や結合状態等の知見を得る有力な方法として知られて
いる。特に、物質から放出されるオージェ電子、光電子
の場合には、それぞれオージェ電子分光法、光電子分光
法と呼ばれ、現在広く用いられている。
定してスペクトルを得る技術は、物質を構成する元素同
定や結合状態等の知見を得る有力な方法として知られて
いる。特に、物質から放出されるオージェ電子、光電子
の場合には、それぞれオージェ電子分光法、光電子分光
法と呼ばれ、現在広く用いられている。
以上述べたような物質から放出もしくは散乱される電子
のエネルギースペクトルを測定するためにはエネルギー
分析器が必要である。電子のエネルギーがＯ〜２ｋｅＶ
と比較的低い場合には静電型が用いられ、線取束として
１２７°セクター形。
のエネルギースペクトルを測定するためにはエネルギー
分析器が必要である。電子のエネルギーがＯ〜２ｋｅＶ
と比較的低い場合には静電型が用いられ、線取束として
１２７°セクター形。
平行平板形、点数束として円筒鏡面型、１８０゜半球型
、１５７°半球型等がある。
、１５７°半球型等がある。
従来のエネルギー分析器では被分析電子よりエネルギー
の大きく異なった大部分の電子が上記分析器の電極内壁
に当り、そこで生ずる散乱電子。
の大きく異なった大部分の電子が上記分析器の電極内壁
に当り、そこで生ずる散乱電子。
２次電子等の迷走（雑音成分）電子が上記分析器の検出
器に流入する構造になっている。また、上記分析器のエ
ネルギー分析能は検出器直前におかれた検出スリットの
孔径を変えるごとによって調整さ九ているが、その孔径
は２〜３種類から選ぶことができなかった。
器に流入する構造になっている。また、上記分析器のエ
ネルギー分析能は検出器直前におかれた検出スリットの
孔径を変えるごとによって調整さ九ているが、その孔径
は２〜３種類から選ぶことができなかった。
上記従技術は上述したようにエネルギー分析器の電極内
壁から放出される迷走電子が検出器に流入する点と上記
分析器のエネルギー分解能を可変できる簡単な構造につ
いては配慮がされておらず、何らかの構造上の工夫が必
要であった。
壁から放出される迷走電子が検出器に流入する点と上記
分析器のエネルギー分解能を可変できる簡単な構造につ
いては配慮がされておらず、何らかの構造上の工夫が必
要であった。
本発明の目的は、電子エネルギー分析器において迷走電
子の低減化を図ることと分析器のエネルギー分解能を可
能にすることにある。
子の低減化を図ることと分析器のエネルギー分解能を可
能にすることにある。
上記の目的は、上記エネルギー分析器において収差が最
小となる軌道上の、光源を収束点の中点位置に被分析電
子だけが通過できる孔をもつ仕切り板を設けることと、
その位置で上記分析器を分割し、その相対位置が可変で
ある構造にすることにより、達成される。
小となる軌道上の、光源を収束点の中点位置に被分析電
子だけが通過できる孔をもつ仕切り板を設けることと、
その位置で上記分析器を分割し、その相対位置が可変で
ある構造にすることにより、達成される。
静電型荷電粒子エネルギー分析器は２枚の平行な平面、
円筒面もしくは球面電極で分散場を形成し、その分散場
を変えることによってエネルギー分析を行なうことがで
きる。上記分析器では電子光学的光源を収束点の中点位
置で被分析荷電粒子軌道は、上記２枚の平行電極とほぼ
平行になる。
円筒面もしくは球面電極で分散場を形成し、その分散場
を変えることによってエネルギー分析を行なうことがで
きる。上記分析器では電子光学的光源を収束点の中点位
置で被分析荷電粒子軌道は、上記２枚の平行電極とほぼ
平行になる。
従って、上記被分析荷電粒子だけ通過できる孔をもつ仕
切り板を設ければ、上記被分析荷電粒子より充分エネル
ギーを異なった荷電粒子が電極に当って生ずる散乱電子
等の雑音成分電子を除去することができる。
切り板を設ければ、上記被分析荷電粒子より充分エネル
ギーを異なった荷電粒子が電極に当って生ずる散乱電子
等の雑音成分電子を除去することができる。
また、仕切り板の位置で収差が最小となる軌道をもつ荷
電粒子のエネルギーよりわずかに異なる荷電粒子の軌道
は、上記２枚の平行電極の平行面より角度においてわず
かにずれている。従って。
電粒子のエネルギーよりわずかに異なる荷電粒子の軌道
は、上記２枚の平行電極の平行面より角度においてわず
かにずれている。従って。
上記分析器を仕切り板の位置で分割し、分割された分析
器における収差最小軌道が互いに一致するように配置し
、その相対距離を可変にすれば、角度がずれた軌道の荷
電粒子はその距離に応じて選別できる。すなわち、上記
分析器のエネルギー分解能を可変にすることができる。
器における収差最小軌道が互いに一致するように配置し
、その相対距離を可変にすれば、角度がずれた軌道の荷
電粒子はその距離に応じて選別できる。すなわち、上記
分析器のエネルギー分解能を可変にすることができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。分析
器として円筒鏡面型エネルギー分析器を使い、電子エネ
ルギー分析に用いた例で、第１図は上記エネルギー分析
器の構造を示す図である。
器として円筒鏡面型エネルギー分析器を使い、電子エネ
ルギー分析に用いた例で、第１図は上記エネルギー分析
器の構造を示す図である。
第１図の１は電子線、イオン線、Ｘ線等のプローブ、２
は試料、３はプローブ１によって電子が放出される試料
表面上の電子放射点で、円筒鏡面型エネルギー分析器の
電子光学的光源に対応する点である。４は上記エネルギ
ー分析器の内円筒電極、５は上記内円筒電極４に切り込
まれ、試料２の放射点３から放出された電子を分散場に
導入するために設けられた入射側金属網スリット、６は
上記金属網スリット５と同じ構造で、被分析電子を検出
器に到達させるために設けられた出射側金属網スリット
、７は中心軸が放射点３を通り、内円筒電極４と同軸に
配置した外円筒電極、８は内円筒電極４と外円筒電極７
で作られる円筒電場の分散場を端面で補償するための端
面補償電極で、通常分散場に向いた面は均一抵抗薄膜、
あるいは数本の同心リング状金属薄膜もしくは上述の組
合せで作られている。９は被分析電子だけを通す本発明
の付切り板である。１０は上記円筒鏡面型エネルギーを
分析器の収束点での収差が最小になる電子軌道で、平均
軌道と称している。
は試料、３はプローブ１によって電子が放出される試料
表面上の電子放射点で、円筒鏡面型エネルギー分析器の
電子光学的光源に対応する点である。４は上記エネルギ
ー分析器の内円筒電極、５は上記内円筒電極４に切り込
まれ、試料２の放射点３から放出された電子を分散場に
導入するために設けられた入射側金属網スリット、６は
上記金属網スリット５と同じ構造で、被分析電子を検出
器に到達させるために設けられた出射側金属網スリット
、７は中心軸が放射点３を通り、内円筒電極４と同軸に
配置した外円筒電極、８は内円筒電極４と外円筒電極７
で作られる円筒電場の分散場を端面で補償するための端
面補償電極で、通常分散場に向いた面は均一抵抗薄膜、
あるいは数本の同心リング状金属薄膜もしくは上述の組
合せで作られている。９は被分析電子だけを通す本発明
の付切り板である。１０は上記円筒鏡面型エネルギーを
分析器の収束点での収差が最小になる電子軌道で、平均
軌道と称している。
１１は被分析電子軌道のうち、放射点３において上記分
析器の中心軸に対し最大の開き角で放射される電子軌道
、１２は１１の軌道に対応し、最小の開き角で放射され
る電子軌道である。１３は検出スリット、１４は上記エ
ネルギー分析器の収束点、１５は検出器で通常電子増倍
管が用いられている。
析器の中心軸に対し最大の開き角で放射される電子軌道
、１２は１１の軌道に対応し、最小の開き角で放射され
る電子軌道である。１３は検出スリット、１４は上記エ
ネルギー分析器の収束点、１５は検出器で通常電子増倍
管が用いられている。
プローブ１によって試料２から電子が放出される、試料
２と内円周電極４は接地電位になっているので、試料２
の放射点３から出た電子は放射状に広がる。そのうち、
内円周電極４に切り込まれた金属網スリット５を通過し
た電子だけが、外円筒電極７に印加された負電位によっ
て生ずる分散場に入り、持っている運動エネルギーの違
いにより別々な軌道をとる。外円筒電極７の負電位が適
切な時、再び出射用の金属網スリット６を通って。
２と内円周電極４は接地電位になっているので、試料２
の放射点３から出た電子は放射状に広がる。そのうち、
内円周電極４に切り込まれた金属網スリット５を通過し
た電子だけが、外円筒電極７に印加された負電位によっ
て生ずる分散場に入り、持っている運動エネルギーの違
いにより別々な軌道をとる。外円筒電極７の負電位が適
切な時、再び出射用の金属網スリット６を通って。
検出器１５に到達する。従って、外円筒電極７に印加す
る負電圧を掃引するとともに、検出器１５に入ってくる
電子流を計測すれば、試料から放出される電子のエネル
ギースペクトルを得ることができる。
る負電圧を掃引するとともに、検出器１５に入ってくる
電子流を計測すれば、試料から放出される電子のエネル
ギースペクトルを得ることができる。
次に上記分析器の中における電子の軌道を詳しく調べて
みる０円筒鏡面型電子エネルギー分析器では被分析電子
の軌道のうち、放射点３における平均軌道１０と同軸の
中心軸となる角度は４２＠１８．５’ である０分析
器であるから当然この角度を中心に開き角（通常１２°
）をもつ、中心軸に対して最大の角度をもつ被分析電子
の軌道は１１であり、逆に最小の角度の軌道は１２であ
る。
みる０円筒鏡面型電子エネルギー分析器では被分析電子
の軌道のうち、放射点３における平均軌道１０と同軸の
中心軸となる角度は４２＠１８．５’ である０分析
器であるから当然この角度を中心に開き角（通常１２°
）をもつ、中心軸に対して最大の角度をもつ被分析電子
の軌道は１１であり、逆に最小の角度の軌道は１２であ
る。
しかし、被分析電子のエネルギーが充分小さい場合には
、内円周電極４の外側面に当たり、充分大きい場合には
、外円筒電極７の内側面に衝突する。
、内円周電極４の外側面に当たり、充分大きい場合には
、外円筒電極７の内側面に衝突する。
電子が金属面に衝突すると当然弾性散乱電子、非弾性散
乱電子、２次電子が発生する。したがって、信号ではな
いこれらの迷走電子は出射用の金属網スリット６を通っ
て検出器１５に到達する機会も少なくない。特に、円筒
鏡面型分析器では、放射点３と収束点１４の中点位置を
通る垂直面に対して電子軌道が鏡面対称になっているた
めに鏡面反射による電子が検出器１５に入る可能性は多
くなる。
乱電子、２次電子が発生する。したがって、信号ではな
いこれらの迷走電子は出射用の金属網スリット６を通っ
て検出器１５に到達する機会も少なくない。特に、円筒
鏡面型分析器では、放射点３と収束点１４の中点位置を
通る垂直面に対して電子軌道が鏡面対称になっているた
めに鏡面反射による電子が検出器１５に入る可能性は多
くなる。
したがって、これらの迷走電子を遮断する工夫が必要で
ある。
ある。
本発明の仕切り板９のように対称面上に被分析電子だけ
が通過できるすき間を設ければ上述した検出器１５への
迷走電子の流入は殆んど阻止できる。
が通過できるすき間を設ければ上述した検出器１５への
迷走電子の流入は殆んど阻止できる。
特に、対称面では平均軌道１０が面に垂直になるために
、この位置上記仕切り板９を入れれば本来のエネルギー
分解能を損なうおそれがないという利点がある。
、この位置上記仕切り板９を入れれば本来のエネルギー
分解能を損なうおそれがないという利点がある。
次に、本発明仕切り板９の構造について述べる。
仕切り板の表面は絶縁体でも導体でも良くない。
絶縁体の場合には電子がトラップされることによって円
筒電場が乱され、逆に導体の場合には電位が全く円筒電
場と異なってしまう。
筒電場が乱され、逆に導体の場合には電位が全く円筒電
場と異なってしまう。
仕切り板９の構造の一例を第２図によって説明する。第
２図の１６．１７．１８．１９は金属もしくは金属薄膜
で作った細いリングで、１６は内円周電極４の外側面に
接し、かつ内円周電極４と同電位、１７．１８は、円筒
電場を補償する意味での電極で、新たに対応する電圧を
印加する必要がある、１９は外円筒電極７の内側面に接
し、同電極と同電位であり、２０は均一な抵抗薄膜。
２図の１６．１７．１８．１９は金属もしくは金属薄膜
で作った細いリングで、１６は内円周電極４の外側面に
接し、かつ内円周電極４と同電位、１７．１８は、円筒
電場を補償する意味での電極で、新たに対応する電圧を
印加する必要がある、１９は外円筒電極７の内側面に接
し、同電極と同電位であり、２０は均一な抵抗薄膜。
２１は仕切り板を一体化するための補強板で表面は抵抗
薄膜で作られている０以上のような構造にすれば、円筒
電場を乱すことなく、前述した仕切り仮設置効果の利点
が発揮できる。
薄膜で作られている０以上のような構造にすれば、円筒
電場を乱すことなく、前述した仕切り仮設置効果の利点
が発揮できる。
円筒鏡面型分析器ではすでに述べたように対称面の位置
で特定のエネルギーをもつ電子軌道は中心軸に対して平
行になる。しかし、エネルギーの少し異なった電子の軌
道はわずかな傾きをもつ。
で特定のエネルギーをもつ電子軌道は中心軸に対して平
行になる。しかし、エネルギーの少し異なった電子の軌
道はわずかな傾きをもつ。
従って、上記分析器を対称面で分割し、中心軸を同じに
して互いの距離を調節できれば、エネルギー分解能を可
変にできる。
して互いの距離を調節できれば、エネルギー分解能を可
変にできる。
第３図はエネルギー分解能可変型分析器の構造の一例を
示す。同図の２２は入射側分析器、２３は入射側分析器
２２を固定し、かつ円筒内側にネジ溝が入り込んである
円筒板、２４は中心軸が入射側分析器２２と同じである
出射側分析器、２５は出射側分析器２４を固定し、かつ
円筒外側にネジ溝が入り込んであり、上記円筒板２３に
組み込んで中心軸方向に移動可能な構造をもつ円筒板で
ある。第３図の例は入射側分析器２２と出射側分析器２
４の間隔が小さい場合であるが、広くなると間隔での電
場が乱れ、これを補償するため、少なくとも１個以上の
仕切り板９を同軸に追加配置する必要がある。
示す。同図の２２は入射側分析器、２３は入射側分析器
２２を固定し、かつ円筒内側にネジ溝が入り込んである
円筒板、２４は中心軸が入射側分析器２２と同じである
出射側分析器、２５は出射側分析器２４を固定し、かつ
円筒外側にネジ溝が入り込んであり、上記円筒板２３に
組み込んで中心軸方向に移動可能な構造をもつ円筒板で
ある。第３図の例は入射側分析器２２と出射側分析器２
４の間隔が小さい場合であるが、広くなると間隔での電
場が乱れ、これを補償するため、少なくとも１個以上の
仕切り板９を同軸に追加配置する必要がある。
以上円筒鏡面型エネルギー分析器を例に本発明を説明し
てきたが、１２７°セクター形、平行平板形、１８０°
半球型、１５７°半球型のエネルギー分析器においても
光源と収束点の中点の平均軌道上地点で、かつ平均軌道
に垂直になるように本発明の仕切り板を設置すれば、迷
走電子の大部分を遮断することができる。また、上述実
施例のように分析器を分割すれば、エネルギー分解能可
変な構造とすることができる。
てきたが、１２７°セクター形、平行平板形、１８０°
半球型、１５７°半球型のエネルギー分析器においても
光源と収束点の中点の平均軌道上地点で、かつ平均軌道
に垂直になるように本発明の仕切り板を設置すれば、迷
走電子の大部分を遮断することができる。また、上述実
施例のように分析器を分割すれば、エネルギー分解能可
変な構造とすることができる。
本発明によけば、電子エネルギー分析器内壁から生ずる
迷走電子を取り除くことができるので、雑音成分の少な
いエネルギースペクトルを得ることができる。また、電
子エネルギー分析器のエネルギー分解能を連続的に変え
ることができる。
迷走電子を取り除くことができるので、雑音成分の少な
いエネルギースペクトルを得ることができる。また、電
子エネルギー分析器のエネルギー分解能を連続的に変え
ることができる。
第１図は本発明の一実施例の円筒鏡面型電子エネルギー
分析器の縦断面図、第２図は本発明の仕切り板の構造を
示す平面図、第３図は本発明の分解能可変構造の円筒鏡
面型エネルギーを分析器の縦断面図である。
分析器の縦断面図、第２図は本発明の仕切り板の構造を
示す平面図、第３図は本発明の分解能可変構造の円筒鏡
面型エネルギーを分析器の縦断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、荷電粒子検出器を備えた収束作用のある荷電粒子エ
ネルギー分析器において、上記分析器に許された種々の
荷電粒子軌道のうちで収差が最小となる軌道上の電子光
学的光源と収束点の中点位置に、上記収差最小軌道に垂
直に被分析荷電粒子だけが通過できる孔が設けられ、か
つ上記分析器の分散場を乱さないための補償電極を備え
た仕切り板を入れることを特徴とする荷電粒子エネルギ
ーを分析器。 ２、特許請求の範囲第１項記載の構成からなる荷電粒子
エネルギー分析器において、仕切り板の位置で上記分析
器を分割し、その位置での収差最小軌道に平行な移動が
できる構造をもつことを特徴とする荷電粒子エネルギー
を分析器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159123A JPH0210646A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 荷電粒子エネルギー分析器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159123A JPH0210646A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 荷電粒子エネルギー分析器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0210646A true JPH0210646A (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=15686738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63159123A Pending JPH0210646A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 荷電粒子エネルギー分析器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0210646A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH089526A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-12 | Denkenshiya:Kk | 延線作業用ケーブルハンガー |
| JP2002520800A (ja) * | 1998-07-14 | 2002-07-09 | ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシィティー オブ ネブラスカ | 高分解能荷電粒子エネルギー検出ミラー分析システム及びその使用方法 |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP63159123A patent/JPH0210646A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH089526A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-12 | Denkenshiya:Kk | 延線作業用ケーブルハンガー |
| JP2002520800A (ja) * | 1998-07-14 | 2002-07-09 | ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシィティー オブ ネブラスカ | 高分解能荷電粒子エネルギー検出ミラー分析システム及びその使用方法 |
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