JPS61214347A - 荷電粒子エネルギ−分析装置 - Google Patents
荷電粒子エネルギ−分析装置Info
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- JPS61214347A JPS61214347A JP60056607A JP5660785A JPS61214347A JP S61214347 A JPS61214347 A JP S61214347A JP 60056607 A JP60056607 A JP 60056607A JP 5660785 A JP5660785 A JP 5660785A JP S61214347 A JPS61214347 A JP S61214347A
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- JP
- Japan
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- inlet
- energy analyzer
- particles
- outlet
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/025—Detectors specially adapted to particle spectrometers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/44—Energy spectrometers, e.g. alpha-, beta-spectrometers
- H01J49/46—Static spectrometers
- H01J49/48—Static spectrometers using electrostatic analysers, e.g. cylindrical sector, Wien filter
- H01J49/484—Static spectrometers using electrostatic analysers, e.g. cylindrical sector, Wien filter with spherical mirrors
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- 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）
この発明はｘｐｓ（Ｘ線光電子分光装置）のような表面
分析装置であって映像機能を備えた荷電粒子エネルギー
分析装置に関するものである。
分析装置であって映像機能を備えた荷電粒子エネルギー
分析装置に関するものである。
（従来の技術）
荷電粒子エネルギー分析装置のうち、例としてＸＰＳを
取り上げて説明する。ｘｐｓで使用されるエネルギーア
ナライザとしては種々の形式のものがあるが、映像機能
を実現できる可能性のあるものとしては１８０度半球形
エネルギーアナライザ（ＣＨＡ）がある。
取り上げて説明する。ｘｐｓで使用されるエネルギーア
ナライザとしては種々の形式のものがあるが、映像機能
を実現できる可能性のあるものとしては１８０度半球形
エネルギーアナライザ（ＣＨＡ）がある。
第４図は１８０度半球形エネルギーアナライザの中心を
通り、入口面と出口面を含む平面に垂直な平面で切断し
た断面図であり、第５図は同１８０球形球形エネルギー
アナライザの底面図である。
通り、入口面と出口面を含む平面に垂直な平面で切断し
た断面図であり、第５図は同１８０球形球形エネルギー
アナライザの底面図である。
第４図の入口２に入射した特定エネルギーの荷電粒子が
出口４で結像する。また、第５図に示されるように、入
口側でのＡ、Ｂ、Ｃの位置に入射した特定エネルギーは
１８０度の位置の出口側の位置ａ、ｂ、ｃにそれぞれ結
像される。
出口４で結像する。また、第５図に示されるように、入
口側でのＡ、Ｂ、Ｃの位置に入射した特定エネルギーは
１８０度の位置の出口側の位置ａ、ｂ、ｃにそれぞれ結
像される。
（発明が解決しようとする問題点）
従来の１８０度半球形エネルギーアナライザは。
第４図に示されるように、粒重粒子が入口２においであ
る広がり角αをもって入射するような態様で使用されて
いる。その結果、第５図に示される１８０度方向では、
出口４側において人口２側の荷電粒子像の完全な映像が
形成されるが、第４図に示される断面状態においては荷
電粒子の入射時の広がり角αが荷電粒子出口４において
Δｆの収差となって現われるため、荷電粒子出口４に完
全な映像を形成することができなかった。
る広がり角αをもって入射するような態様で使用されて
いる。その結果、第５図に示される１８０度方向では、
出口４側において人口２側の荷電粒子像の完全な映像が
形成されるが、第４図に示される断面状態においては荷
電粒子の入射時の広がり角αが荷電粒子出口４において
Δｆの収差となって現われるため、荷電粒子出口４に完
全な映像を形成することができなかった。
また、第４図においては、入口２でのスリット幅を無限
小にしたと仮定して説明しているが、実際にはスリット
幅が有限であるため第４図の収差Δｆは更に大きくなっ
ていた。
小にしたと仮定して説明しているが、実際にはスリット
幅が有限であるため第４図の収差Δｆは更に大きくなっ
ていた。
この発明は、１８０度半球形エネルギーアナライザのよ
うな映像形成能力のあるエネルギーアナライザにおいて
、荷電粒子入口２での入射角に起因する荷電粒子出口４
での収差Δｆをできるだけ小さくして、荷電粒子出口４
に荷電粒子人口２の映像を形成することを可能にするエ
ネルギー分析装置を提供することを目的とするものであ
る。
うな映像形成能力のあるエネルギーアナライザにおいて
、荷電粒子入口２での入射角に起因する荷電粒子出口４
での収差Δｆをできるだけ小さくして、荷電粒子出口４
に荷電粒子人口２の映像を形成することを可能にするエ
ネルギー分析装置を提供することを目的とするものであ
る。
（問題点を解決するための手段）
実施例を示す第１図を参照して示すと、この発明の荷電
粒子エネルギー分析装置は、エネルギーアナライザ６と
、このエネルギーアナライザ６の入口２近傍に設けられ
、荷電粒子を二次元的に受け取って増幅し、増幅した荷
電粒子を互いに平行に、かつ入口２に垂直に放出する第
１の素子８と。
粒子エネルギー分析装置は、エネルギーアナライザ６と
、このエネルギーアナライザ６の入口２近傍に設けられ
、荷電粒子を二次元的に受け取って増幅し、増幅した荷
電粒子を互いに平行に、かつ入口２に垂直に放出する第
１の素子８と。
この第１の素子８とエネルギーアナライザ入口２との間
に設けられ、この第１の素子８との間に層状の電場を形
成するメツシュ状電極１０と、エネルギーアナライザ６
の出口４側に設けられ、荷電粒子を二次元的に受け取っ
て増幅し、増幅した荷電粒子を互いに平行に放出する第
２−の素子１２と。
に設けられ、この第１の素子８との間に層状の電場を形
成するメツシュ状電極１０と、エネルギーアナライザ６
の出口４側に設けられ、荷電粒子を二次元的に受け取っ
て増幅し、増幅した荷電粒子を互いに平行に放出する第
２−の素子１２と。
この第２の素子１２から放出された荷電粒子を映像処理
する検出器系１４，１６と、を備えて構成されている。
する検出器系１４，１６と、を備えて構成されている。
（作用）
この発明では、エネルギーアナライザ６の中心を通り、
入口２と出口４を含む平面に垂直な平面で切断した断面
図における結像系は、第３図に示されるものになり、底
面図における結像系は従来と同じく第５図に示されるも
のになる。
入口２と出口４を含む平面に垂直な平面で切断した断面
図における結像系は、第３図に示されるものになり、底
面図における結像系は従来と同じく第５図に示されるも
のになる。
すなわち、第１の素子８を出射した荷電粒子は、その第
１の素子８とメツシュ状電極１０とにより形成される層
状電場によりエネルギーアナライザ６の入口２に垂直に
入射する。そのため、第３図に示されるように、入口２
の中心位１ｉ Ａ ｏに入射した荷電粒子は出口４の中
心位置ａｏに結像し、入口２の中心位［Ａ ｏから外側
方向に距離Δだけ離れたＡ＋位置に入射した荷電粒子は
出口４では中心位置ａＯから内側方向に距離Δだけ離れ
た位置ａ１に結像し、また、入口２の中心位置Ａｏから
内側方向に距離Δだけ離れた位置Ａ２に入射した荷電粒
子は出口４では中心位置ａｏから外側方向に距離Δだけ
離れた位ｆｉ ａ ２に結像する。その結果、入口２で
の入射荷電粒子の完全な映像が出口４に形成される。
１の素子８とメツシュ状電極１０とにより形成される層
状電場によりエネルギーアナライザ６の入口２に垂直に
入射する。そのため、第３図に示されるように、入口２
の中心位１ｉ Ａ ｏに入射した荷電粒子は出口４の中
心位置ａｏに結像し、入口２の中心位［Ａ ｏから外側
方向に距離Δだけ離れたＡ＋位置に入射した荷電粒子は
出口４では中心位置ａＯから内側方向に距離Δだけ離れ
た位置ａ１に結像し、また、入口２の中心位置Ａｏから
内側方向に距離Δだけ離れた位置Ａ２に入射した荷電粒
子は出口４では中心位置ａｏから外側方向に距離Δだけ
離れた位ｆｉ ａ ２に結像する。その結果、入口２で
の入射荷電粒子の完全な映像が出口４に形成される。
（実施例）
第１図は一実施例を表わす。
１８は試料、２０は試料１８を励起する励起源の一例と
しての特性Ｘ線である。８は荷電粒子を二次元的に受け
取って増幅し、増幅した荷電粒子を互いに平行に放出す
る第１の素子の一例としてのマルチチャネルプレート（
ＭＣＰ）であり、マルチチャネルプレート８はエネルギ
ーアナライザの一例としての１８０度半球形エネルギー
アナライザ６の入口２の近傍で、入口２に平行に設けら
れている。マルチチャネルプレート８と試料１８の間に
は試料１８から発生した荷電粒子としての電子をマルチ
チャネルプレート８上に結像させるレンズ系２２が設け
られており、また、マルチチャネルプレート８とエネル
ギーアナライザ６の入口２の間にはマルチチャネルプレ
ート８との間に層状の電場を形成するためのメツシュ状
電極１ｏが設けられている。２４は、入口側に設けられ
たスリットで、そのスリット幅はマルチチャネルプレー
ト８に結像された像と同じ程度に設定されている。
しての特性Ｘ線である。８は荷電粒子を二次元的に受け
取って増幅し、増幅した荷電粒子を互いに平行に放出す
る第１の素子の一例としてのマルチチャネルプレート（
ＭＣＰ）であり、マルチチャネルプレート８はエネルギ
ーアナライザの一例としての１８０度半球形エネルギー
アナライザ６の入口２の近傍で、入口２に平行に設けら
れている。マルチチャネルプレート８と試料１８の間に
は試料１８から発生した荷電粒子としての電子をマルチ
チャネルプレート８上に結像させるレンズ系２２が設け
られており、また、マルチチャネルプレート８とエネル
ギーアナライザ６の入口２の間にはマルチチャネルプレ
ート８との間に層状の電場を形成するためのメツシュ状
電極１ｏが設けられている。２４は、入口側に設けられ
たスリットで、そのスリット幅はマルチチャネルプレー
ト８に結像された像と同じ程度に設定されている。
エネルギーアナライザ６の出口４側にも荷電粒子を二次
元的に受け取って増幅し、増幅した荷電粒子を互いに平
行に放出する第２の素子としてのマルチチャネルプレー
ト１２が出口４に平行に設けられ、このマルチチャネル
プレート１２とエネルギーアナライザ６の出口４との間
にも、マルチチャネルプレート１２との間に層状の電場
を形成するためのメツシュ状電極２６が設けられている
。
元的に受け取って増幅し、増幅した荷電粒子を互いに平
行に放出する第２の素子としてのマルチチャネルプレー
ト１２が出口４に平行に設けられ、このマルチチャネル
プレート１２とエネルギーアナライザ６の出口４との間
にも、マルチチャネルプレート１２との間に層状の電場
を形成するためのメツシュ状電極２６が設けられている
。
マルチチャネルプレート１２の電子出射側には、そのマ
ルチチャネルプレート１２で増幅されて出射してくる電
子を映像処理するための検出器系として、蛍光板１４と
ビジコン１６が設けられている。
ルチチャネルプレート１２で増幅されて出射してくる電
子を映像処理するための検出器系として、蛍光板１４と
ビジコン１６が設けられている。
第２図には、この実施例におけるエネルギーアナライザ
６の入口２の近傍の拡大図と、各部に印加される電圧の
一例とを示す。。
６の入口２の近傍の拡大図と、各部に印加される電圧の
一例とを示す。。
試料を出射した電子のエネルギーを１０３０ｅＶとし、
レンズ系２２の最終段とマルチチャネルプレート８の電
子入射側には一１０００Ｖ、マルチチャネルプレート８
の電子出射側はＯｖ、メツシュ状電極ｌＯには一９８０
ｖが印加されているとする。このとき、試料を出射した
１０３０ｅＶの電子がレンズ系２２の最終段を通過し、
マルチチャネルプレート８の入射側に入射するときには
、その電子のエネルギーは３０ｅＶとなる。その後、電
子がマルチチャネルプレート８を出射するまでにＩＫＶ
で加速された後、メツシュ状電極１０とマルチチャネル
プレート８の出射側との間に形成される層状の減速電場
により、スリット２４に直角入射する時の電子のエネル
ギーは５０ａＶとなり、エネルギーアナライザ６の通過
エネルギーは５０ｅＶとなる。また、マルチチャネルプ
レート８から放出される低エネルギーの二次電子などは
、マルチチャネルプレート８とメツシュ状電極１０との
間の減速電場により妨げられ、エネルギーアナライザ６
には入射しない。
レンズ系２２の最終段とマルチチャネルプレート８の電
子入射側には一１０００Ｖ、マルチチャネルプレート８
の電子出射側はＯｖ、メツシュ状電極ｌＯには一９８０
ｖが印加されているとする。このとき、試料を出射した
１０３０ｅＶの電子がレンズ系２２の最終段を通過し、
マルチチャネルプレート８の入射側に入射するときには
、その電子のエネルギーは３０ｅＶとなる。その後、電
子がマルチチャネルプレート８を出射するまでにＩＫＶ
で加速された後、メツシュ状電極１０とマルチチャネル
プレート８の出射側との間に形成される層状の減速電場
により、スリット２４に直角入射する時の電子のエネル
ギーは５０ａＶとなり、エネルギーアナライザ６の通過
エネルギーは５０ｅＶとなる。また、マルチチャネルプ
レート８から放出される低エネルギーの二次電子などは
、マルチチャネルプレート８とメツシュ状電極１０との
間の減速電場により妨げられ、エネルギーアナライザ６
には入射しない。
第１図及び第２図に示される実施例において、励起され
た試料１８から出た電子は、レンズ系２２によりマルチ
チャネルプレート８上に結像される。マルチチャネルプ
レート８に入射した電子はマルチチャネルプレート８に
より増幅され、マルチチャネルプレート８とメツシュ状
電極１０との間の減速電場に入射し、スリット２４を通
過した電子が通過エネルギーと軌道半径で決まるエネル
ギー幅でエネルギーアナライザ出口４に結像する。その
収束の様子は第３図及び第５図に示されている如くであ
る。エネルギーアナライザ出口４に結像した電子は、メ
ツシュ状電極２６とマルチチャネルプレート１２との間
に形成される層状の電場によりマルチチャネルプレート
１２に入射し、更にマルチチャネルプレート１２で増幅
された後、蛍光板１４に入射し、ビジコン１６により映
像処理を受ける。
た試料１８から出た電子は、レンズ系２２によりマルチ
チャネルプレート８上に結像される。マルチチャネルプ
レート８に入射した電子はマルチチャネルプレート８に
より増幅され、マルチチャネルプレート８とメツシュ状
電極１０との間の減速電場に入射し、スリット２４を通
過した電子が通過エネルギーと軌道半径で決まるエネル
ギー幅でエネルギーアナライザ出口４に結像する。その
収束の様子は第３図及び第５図に示されている如くであ
る。エネルギーアナライザ出口４に結像した電子は、メ
ツシュ状電極２６とマルチチャネルプレート１２との間
に形成される層状の電場によりマルチチャネルプレート
１２に入射し、更にマルチチャネルプレート１２で増幅
された後、蛍光板１４に入射し、ビジコン１６により映
像処理を受ける。
上記の第１図の実施例において、例えばレンズ系２２を
省略して、試料１８から発生した電子を直接マルチチャ
ネルプレート８に導くようにしてもよい、また、検出器
系としては、レジステイブアノードなど、他のものを使
用してもよい。さらに第１図の実施例において、例えば
エネルギーアナライザ出口側のメツシュ状電極２６とマ
ルチチャネルプレート１２の間、もしくはマルチチャネ
ルプレート１２と検出器系１４との間、又はエネルギー
アナライザ入口側のマルチチャネルプレート８の入射側
に、拡大像を形成するためのレンズ系を設けることもで
きる。
省略して、試料１８から発生した電子を直接マルチチャ
ネルプレート８に導くようにしてもよい、また、検出器
系としては、レジステイブアノードなど、他のものを使
用してもよい。さらに第１図の実施例において、例えば
エネルギーアナライザ出口側のメツシュ状電極２６とマ
ルチチャネルプレート１２の間、もしくはマルチチャネ
ルプレート１２と検出器系１４との間、又はエネルギー
アナライザ入口側のマルチチャネルプレート８の入射側
に、拡大像を形成するためのレンズ系を設けることもで
きる。
（発明の効果）
この発明によれば、次のような効果を達成することがで
きる。
きる。
（１）ＸＰＳ （Ｘ線光電子分光法）の光電子による映
像化が可能になる。
像化が可能になる。
（２）励起源のビーム径を絞らなくても映像化が可能で
あるため、励起源が荷電粒子でなくビーム径を絞ること
が困難な場合には特に有効である。
あるため、励起源が荷電粒子でなくビーム径を絞ること
が困難な場合には特に有効である。
（３）試料から出射する荷電粒子数が少ない場合でも、
又は第１の素子に入射する荷電粒子が少ない場合でも、
第１の素子によって増幅されるため、鮮明な映像が得ら
れる。
又は第１の素子に入射する荷電粒子が少ない場合でも、
第１の素子によって増幅されるため、鮮明な映像が得ら
れる。
第１図は一実施例を示す概略断面図、第２図は同実施例
おけるエネルギーアナライザの入口近傍を示す概略断面
図、第３図は同実施例における工ネルギーアナライザを
中心を通り入口、出口を含む面に垂直な面で切断した状
態を示す断面図、第４図は従来のエネルギーアナライザ
を中心を通り入口、出口を含む面に垂直な面で切断した
状態を示す断面図、第５図はエネルギーアナライザの底
面図である。 ２・・・・・・エネルギーアナライザの入口。 ４・・・・・・エネルギーアナライザの出口、６・・・
・・・１８０半球形エネルギーアナライザ。 ８・・・・・・第１の素子としてのマルチチャネルプレ
ート、 １０・・・・・・メツシュ状電極。 １２・・・・・・第２の素子としてのマルチチャネルプ
レート。 １４・・・・・・検出器系としての蛍光板１６・・・・
・・検出器系としてのビジコン。
おけるエネルギーアナライザの入口近傍を示す概略断面
図、第３図は同実施例における工ネルギーアナライザを
中心を通り入口、出口を含む面に垂直な面で切断した状
態を示す断面図、第４図は従来のエネルギーアナライザ
を中心を通り入口、出口を含む面に垂直な面で切断した
状態を示す断面図、第５図はエネルギーアナライザの底
面図である。 ２・・・・・・エネルギーアナライザの入口。 ４・・・・・・エネルギーアナライザの出口、６・・・
・・・１８０半球形エネルギーアナライザ。 ８・・・・・・第１の素子としてのマルチチャネルプレ
ート、 １０・・・・・・メツシュ状電極。 １２・・・・・・第２の素子としてのマルチチャネルプ
レート。 １４・・・・・・検出器系としての蛍光板１６・・・・
・・検出器系としてのビジコン。
Claims (1)
- （１）エネルギーアナライザと、 このエネルギーアナライザの入口近傍に設けられ、荷電
粒子を二次元的に受け取って増幅し、増幅した荷電粒子
を互いに平行に、かつ前記入口に垂直に放出する第１の
素子と、 この第１の素子と前記エネルギーアナライザ入口との間
に設けられ、この第１の素子との間に層状の電場を形成
するメッシュ状電極と、 前記エネルギーアナライザの出口側に設けられ、荷電粒
子を二次元的に受け取って増幅し、増幅した荷電粒子を
互いに平行に放出する第２の素子と、この第２の素子か
ら放出された荷電粒子を映像処理する検出器系と、を備
えた荷電粒子エネルギー分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60056607A JPS61214347A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 荷電粒子エネルギ−分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60056607A JPS61214347A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 荷電粒子エネルギ−分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61214347A true JPS61214347A (ja) | 1986-09-24 |
Family
ID=13031921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60056607A Pending JPS61214347A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 荷電粒子エネルギ−分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61214347A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6354246U (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-12 | ||
| JPS63126149A (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-30 | Hiroshi Daimon | 荷電粒子アナライザ |
-
1985
- 1985-03-19 JP JP60056607A patent/JPS61214347A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6354246U (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-12 | ||
| JPS63126149A (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-30 | Hiroshi Daimon | 荷電粒子アナライザ |
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