DE3913043C2 - Energieanalysator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Energieanalyse von Bündeln geladener Teilchen und betrifft insbesondere einen im folgenden auch als sphärischen Spiegel-Energieanalysator für Bündel geladener Teilchen bezeichneten Energieanalysator

• - mit einer Quelle für geladene Teilchen,
• - mit einem elektrostatischen Analysator, der aus zwei mit einer Spannung beaufschlagten Kugelsegmentelektroden besteht, welche auf zwei zueinander konzentrischen Kugelflächen angeordnet sind, wobei die innere Kugelsegmentelektrode Fenster zum Durchgang der geladenen Teilchen aufweist, und
• - mit einem ortsauflösenden Detektor für die analysierten Teilchen, wobei Quelle und Detektor symmetrisch zu dem Kugelmittelpunkt angeordnet sind.

Am effektivsten kann die vorliegende Erfindung bei der Schaffung von neuen elektronischen Spektrometern zur Untersuchung der Festkörperoberfläche mit Methoden der Fotoelektronen-, Röntgen- und Auger-Elektronenspektroskopie, besonders der Rasterspektroskopie, angewendet werden.

Die Erfindung kann auch noch in weiteren Bereichen der Energieanalyse der Bündel der geladenen Teilchen, beispielsweise in der Ionen-Massenspektroskopie der Festkörperoberfläche nach der Methode einer Energieanalyse von rückgestreuten Ionen angewendet werden.

Zur Zeit fördert die Entwicklung der Physik der Festkörperoberfläche eine Vervollkommnung ihrer Forschungsmethoden. In der Elektronenspektroskopie werden die Fragen der Erhöhung der Empfindlichkeit und Genauigkeit der Messungen der Energie- und Winkelverteilung bei Sekundärelektronen, der Vergrößerung der Oberfläche bei einer Mikrosondierung eines Untersuchungsobjekts, die mit Hilfe von Elektronenspektrometern vorgenommen werden, deren analytisches Element ein Energieanalysator ist, aufgeworfen.

Die rasche Entwicklung der mikroelektronischen Halbleitertechnologie machte schnelle und exakte Methoden zur Gütekontrolle der Oberflächenstruktur von Halbleiterplatten und Mikroschaltkreisen auf verschiedenen Stufen ihrer Herstellung erforderlich. Eine dieser Methoden ist die Beugungs-Fotoelektronen-Röntgenspektroskopie. Bei dieser Methode ist die Intensität der verwendeten monochromatischen Röntgenstrahlung und als Folge dessen die Dichte der abgelösten Elektronen äußerst gering, weshalb die Notwendigkeit bestand, einen neuen lichtstarken Energieanalysator zu entwickeln, um die Analysenzeit von einigen zehn Stunden auf Minuten zu reduzieren.

Der herkömmliche elektrostatische sphärische Spiegel-Energieanalysator ist durch zwei Elektroden sphärischer Form gebildet, an die eine Potentialdifferenz angelegt wird. Das Bündel der geladenen Teilchen tritt im Bereich des Ablenkfeldes des Spiegels ein und aus, wobei es durch die sphärische Innenelektrode durchtritt.

Es ist ein Aufbau eines elektrostatischen sphärischen Spiegels (H. Z. Sar-El "More on the spherical condenser as an analyzer" - Nucl. Instrum. Meth., 42 (1966), S. 71-76) bekannt, bei dem eine Punktquelle und ihre Abbildung im Bereich der sphärischen Innenelektrode in diametral entgegengesetzten Punkten liegen. Im obengenannten Beitrag ist gezeigt, daß, wenn zwischen der kinetischen Energie E der Teilchen und der Spannung U am elektrostatischen sphärischen Spiegel ein Verhältnis

besteht, wobei q die Teilchenladung,
R₁ und R₂ die Radien der sphärischen Innen- bzw. Außenelektrode bedeutet, die Punktquelle im diametral entgegengesetzten Punkt ohne sphärische Aberration abgebildet wird.

Von Nachteil ist bei dem Aufbau die Abhängigkeit der linearen Dispersion vom Neigungswinkel des zu analysierenden Bündels der geladenden Teilchen. Der genannte Aufbau erwies sich daher als ungeeignet für den Aufbau von Energieanalysatoren mit einer hohen Energieauflösung.

Es ist weiterhin ein gattungsgemäßer Energieanalysator (Hiroshi Daimon "New display-type analyzer for the energy and the angular distribution of charged particles" - Rev. Sci. Instrum., 59 (1988), S. 545-549) zur Messung einer Energie- bzw. Winkelverteilung im Falle von in einem Raumwinkel von bis zu 2 π emittierten Fotoelektronen bekannt. Die Funktion des Analysators basiert auf dem Prinzip einer exakten Winkelfokussierung durch einen elektrostatischen sphärischen Spiegel, der im vorstehenden Beitrag von Sar-El vorgeschlagen worden ist.

Nachteilig ist beim Gerät wiederum die starke Abhängigkeit der Dispersion vom Neigungswinkel der geladenen Teilchen, was die Energieauflösung des Geräts stark begrenzt. Ferner sind Forderungen wichtig, die zur Erreichung guter elektronenoptischer Parameter des Analysators an Fenster der Innensphäre gestellt werden, durch die das Bündel der zu untersuchenden geladenen Teilchen tritt. Die in der ganzen Welt traditionsgemäß verwendeten Fenster aus einem feinen Metallgitter führen zu einer Entfokussierung eines weit divergierenden Bündels der geladenen Teilchen infolge einer an den Gitterzellen entstehenden Brechkraft und Linsenwirkung, was seinerseits die Auflösung des Analysators verschlechtert.

Es ist auch ein Energieanalysator für Bündel geladener Teilchen vom Typ "Keplertron" (R. H. Ritchie, J. S. Cheka, R. D. Birkhoff "The spherical condenser as a high transmission particle spectrometer" - Nucl. Instrum. Meth., 6 (1960) S. 157-163) bekannt, der einen elektrostatischen Spiegel darstellt, der durch ein Feld erzeugt ist, das zwischen zwei Elektroden sphärischer Form wirkt. Die Quelle der geladenen Teilchen weist eine Scheibenform auf und liegt auf der Oberfläche der sphärischen Innenelektrode. Das Bündel der aus der Quelle austretenden geladenen Teilchen wird durch das elektrostatische sphärische Feld reflektiert und auf den Spalt einer Aufnahmeblende fokussiert, wodurch ein Ringbild erzeugt wird, dessen Lage kraft der dem Energieanalysator eigenen Dispersion von der Teilchenenergie abhängig ist. Das "Keplertron" besitzt eine beträchtliche Lichtstärke.

Zu den Mängeln dieses Geräts zählen zum einen schlechte Fokussierungseigenschaften (die Fokussierung erfolgt lediglich in erster Näherung nach dem Winkel der Anfangsdivergenz des Bündels), was das Auflösungsvermögen wesentlich begrenzt, zum anderen die Notwendigkeit der Ausnutzung einer Blende mit einem Ringspalt zur Detektierung, die in den Bereich des Spiegelfeldes gebracht wird, was eine Verzerrung des nutzbaren Feldes bewirkt und eine Detektierung der geladenen Teilchen erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Energieanalysator für Bündel geladener Teilchen zu schaffen, der es gestattet, eine genaue Winkelfokussierung des Bündels bei konstanter Dispersion und hoher Lichtstärke sowie eine große Quellfläche bei eindeutiger punktweiser Abbildung von Quellfläche auf Detektorfläche zu gewährleisten.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Energieanalysator

• - mit einer Quelle für geladene Teilchen,
• - mit einem elektrostatischen Analysator, der aus zwei mit einer Spannung beaufschlagten Kugelsegmentelektroden besteht, welche auf zwei zueinander konzentrischen Kugelflächen angeordnet sind, wobei die - im folgenden auch als sphärische Innenelektrode bezeichnete - innere Kugelsegmentelektrode Fenster zum Durchgang der geladenen Teilchen aufweist, und
• - mit einem ortsauflösenden Detektor für die analysierten Teilchen, wobei Quelle und Detektor symmetrisch zu dem Kugelmittelpunkt angeordnet sind,

erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl die Quelle als auch der Detektor die Form von Kugelsegmenten, die eindeutig punktweise aufeinander abgebildet sind, aufweisen und auf der inneren Kugelfläche angeordnet sind, wobei sich zumindest eines der Kugelsegmente auf der inneren Kugelsegmentelektrode befindet.

Die vorliegende Erfindung gestattet es, eine ideale Winkelfokussierung des Bündels der geladenen Teilchen unter den Bedingungen der Unabhängigkeit der Dispersion vom Neigungswinkel im Bündel (Isodispersität) zu gewährleisten. Darüber hinaus wird die Abbildung der Quelle in Gestalt eines Segments beliebiger Form auf einem beliebigem Abschnitt des Energiespektrums durch Aberrationen nicht verzerrt und in einem Maßstab von 1 : 1 auf einen diametral entgegengesetzten Abschnitt der sphärischen Innenelektrode oder ihrer geometrischen Fortsetzung (Authentizität der Abbildung) übertragen.

Der erfindungsgemäße Energieanalysator gestattet es also, die Auflösung unter den Bedingungen einer hohen Lichtstärke und einer Aberrationsfreiheit der Abbildung großflächiger Abschnitte der Quelle wesentlich zu erhöhen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäßen sphärischen Spiegel-Energieanalysator für Bündel geladener Teilchen;

Fig. 2 den Bahnverlauf bei einer Innenreflexion der geladenen Teilchen von einem elektrostatischen sphärischen Spiegel;

Fig. 3 anschaulich die Eigenschaft einer Authentizität der Abbildung in einem sphärischen Spiegel;

Fig. 4 eine Ausführungsform der Konstruktion des erfindungsgemäßen sphärischen Energieanalysators für Bündel geladener Teilchen;

Fig. 5 schematisch eine weitere Ausführungsform der Konstruktion des erfindungsgemäßen sphärischen Spiegel-Energieanalysators.

Der - hier auch als sphärischer Spiegel-Energieanalysator für Bündel geladener Teilchen bezeichnete - Energieanalysator (Fig. 1) besteht aus zwei auf zwei zueinander konzentrischen Kugelflächen angeordneten und mit einer Spannung beaufschlagten Kugelsegmentelektroden - einer Fenster 2 zum Durchgang der geladenen Teilchen aufweisenden inneren Kugelsegmentelektrode (sphärische Innenelektrode) 1 mit dem Radius R₁ und einer äußeren Kugelsegmentelektrode (Außenelektrode) 3 mit dem Radius R₂, der eine Bremsspannung von einer zugeordneten Quelle (in der Figur nicht gezeigt) zugeführt wird, einer Quelle 4 eines Bündels geladener Teilchen, einer sich aus einer Blende 5′ und einem ortsauflösenden Detektor 6 für die geladenen Teilchen zusammensetzenden Empfängereinrichtung 5 und einem Generator 7 für eine anregende Strahlung (Elektronen-, Röntgen- oder Ionenkanone). Die Quelle 4 ist in Form eines Kugelsegments mit der Mitte im Punkt A ausgeführt und auf der Oberfläche der Innensphäre der Elektrode 1 oder auf deren geometrischer Fortsetzung, wie in Fig. 1 angedeutet, angeordnet. Die Blende 5′ in Form einer Kugelsegmentöffnung in der inneren Kugelsegmentelektrode 1 mit der Mitte B liegt zentralsymmetrisch zur Quelle 4, wobei hinter der Blende 5′ der Detektor 6 für die geladenen Teilchen angeordnet ist; Quelle 4 und Detektor 6 bilden somit symmetrisch zum Kugelmittelpunkt 0 angeordnete Kugelsegmente, die eindeutig punktweise aufeinander abgebildet sind.

Es ist auch ein invertiertes Schema des sphärischen Spiegel-Energieanalysators möglich: die Quelle 4 ist im Punkt B im Bereich der sphärischen Innenelektrode 1 des Energieanalysators angeordnet, während die Aufnahmeblende 5′ der Quelle 4 diametral entgegengesetzt auf einer geometrischen Fortsetzung der sphärischen Oberfläche der Innenelektrode 1 liegt. Im letzten Fall liegt der Detektor 6 auch außerhalb der sphärischen Innenelektrode 1. Die Parameter des Energieanalysators bleiben ungeändert. Die Quelle 4 und die Öffnung der Aufnahmeblende 5′ weisen im allgemeinen Fall die Gestalt eines sphärischen Segments beliebiger Form auf, speziell können das runde oder viereckige sphärische Segmente oder schmale Streifen sein.

Der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Energieanalysators liegen zwei Eigenschaften eines idealen sphärischen Fokussierungsspiegels: energetische Isodispersität der Spuren und Authentizität der Abbildung zugrunde. Um diese Eigenschaften zu erläutern, betrachten wir die elektronenoptischen Grundgesetzmäßigkeiten des Durchganges der Bündel der geladenen Teilchen durch einen elektrostatischen sphärischen Spiegel in der Betriebsart einer idealen Winkelfokussierung. In Fig. 2 ist ein Schema dargestellt, das den Verlauf der Bahn bei einer Innenreflexion eines Teilchens vom elektrostatischen sphärischen Spiegel erläutert. Es seien die Punktquelle und ihre Abbildung auf der Symmetrieachse in den Punkten A und B angeordnet. Geben wir die Lage der Punkte des Ein- und Austritts der Bahn auf der Oberfläche der sphärischen Innenelektrode 1 und der Neigung der Bahn in bezug auf die Symmetrieachse im Bereich der sphärischen Innenelektrode 1 durch den Winkelkoordinaten χ₁, χ₂, α und α₁ vor. Aus dem Energie- und Drehimpulssatz ergeben sich folgende Beziehungen:

worin

ist, wobei
S der Parameter der Reflexion des elektrostatischen sphärischen Spiegels,
q und E der Ladung bzw. die kinetische Energie der Teilchen,
U die an die Elektroden 1, 3 des Spiegels angelegte Spannung ist. Aus Fig. 2 folgt, daß die Entfernung der Quelle und ihrer Abbildung von der Mitte der Sphären

sind.

Drücken wir die linearen Größen in Teilen des Radius der sphärischen Innenelektrode 1 aus. In der Betriebsart der idealen Winkelfokussierung ist S = 1. Aus der Beziehung (3) erhalten wir

x = 2 (χ₁-α). (7)

Durch Einsetzen von (7) in (2) ergibt sich α = α₁ und auf Grund von (5) und (6) l₁ = l₂ = l. In der Betriebsart S = 1 sind die beiden Äste einer beliebigen Bahn außerhalb des sphärischen Feldes zur Symmetrieachse unter ein und demselben Winkel α geneigt, während die Quelle A und ihre Abb. B symmetrisch um die Mitte der Sphären liegen. Die Energiedispersion D charakterisiert die Verschiebung Δl der Abbildung im Energieanalysator bei einer Änderung der Energie des Bündels

Im betrachteten Fall ergibt sich der Ausdruck für die Dispersion längs der Symmetrieachse durch Differentiation von (6) nach der Energie

Aus der Formel (9) folgt, daß bei l < 1 die Dispersion vom Neigungswinkel α der Bahn stark abhängt, mit der Zunahme von l nähert sich aber die Form der Funktion D(α) einer Stufenform, und bei l → 1 geht die Kurve D (α) in eine Stufe mit einer Höhe gleich 2 über. Liegen also die Quelle 4 und ihre Abbildung auf der Oberfläche der sphärischen Innenelektrode 1, so ist die Energiedispersion des sphärischen Spiegels unter den Bedingungen der idealen Winkelfokussierung (S = 1) maximal, gleich zwei Radien der sphärischen Innenelektrode 1 und vom Austrittswinkel des Teilchens beim Austritt desselben aus der Quelle 4 unabhängig (Eigenschaft der Isodispersität der Bahnen im sphärischen Spiegel). Unter den Bedingungen der idealen Winkelfokussierung ist der Vergrößerungsfaktor gleich Eins, weshalb die Abbildung der Quelle 4 in Form eines auf der Oberfläche der sphärischen Innenelektrode 1 oder auf deren geometrischer Fortsetzung liegenden sphärischen Segments wahlfreier Form zentralsymmetrisch im Verhältnis 1 : 1 auf einen diametral entgegengesetzten Abschnitt dieser Elektrode 1 übertragen wird (Authentizität der Abbildung).

Fig. 3 veranschaulicht die Eigenschaft der Authentizität der Abbildung: die räumlichen Bündel, in denen sich die geladenen Teilchen mit einer der Energie der Einstellung des sphärischen Spiegels auf die ideale Winkelfokussierung entsprechenden Energie bewegen, konvergieren, wobei sie aberrationsfreie Abbildungen von Punktquellen a, b, c in zentralsymmetrischen Punkten a′, b′, c′ erzeugen, worin ab = a′b′, bc = b′c′ ist.

Der sphärische Spiegel-Energieanalysator für Bündel geladener Teilchen arbeitet wie folgt. An die Elektroden 1 und 3 wird eine Spannung U angelegt. Die durch ein Bündel der Primärstrahlung vom Generator 7 erregte Quelle 4 emittiert die geladenen Teilchen unter verschiedenen Winkeln α zur Symmetrieachse, die durch die Fenster 2 hindurch in den Bereich eines elektrostatischen sphärischen Feldes gelangen. Die Erfüllung der Bedingung (1) führt dazu, daß sämtliche aus der Quelle 4 ausgetretenen geladenen Teilchen unabhängig vom Neigungswinkel α nach der Reflexion durch das Feld an der Segmentöffnung der Blende 5′ gesammelt und dann, nachdem sie diese passiert haben, durch den Detektor 6 registriert werden. Die Fig. 1 zeigt nur eine der Vielzahl der Bündel der durch die Oberfläche der Quelle 4 emittierten geladenen Teilchen, wobei dieses Bündel nach der Reflexion vom Spiegel in einem zentralsymmetrischen Punkt des Fensters der Empfängereinrichtung 5 fokussiert wird. Bei einem vorgegebenen Wert der Spannung U werden auf die Öffnung der Aufnahmeblende 5′ Teilchen mit einer bestimmten kinetischen Energie E, die der Beziehung (1) genügt, fokussiert. Dank der linearen Dispersion werden Teilchen anderer Energien auf die Öffnung der Blende 5′ nicht fokussiert, sondern sie werden gestreut und treffen die Öffnung der Blende 5′ nur in einer geringen Menge. Indem man die Spannung U ändert, registriert man aufeinanderfolgend das gesamte Spektrum der kinetischen Energien in dem zu analysierenden Bündel der geladenen Teilchen abschnittsweise.

Als die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Energieanalysators erläuterndes Beispiel dient ein in Fig. 4 dargestelltes Schema. Der Detektor 6 ist in Gestalt einer Mikrokanalplatte in Form eines sphärischen Segments ausgeführt, die in die Öffnung der Blende 5′ derart gesteckt ist, daß deren Außenfläche mit der Oberfläche der sphärischen Innenelektrode 1 zusammenfällt.

Das Gerät arbeitet folgendermaßen.

1. Abtastbetrieb

Die anregende Mikrosonde in Form eines fokussierten Elektronen-, Ionen-, Fotonenstrahls vom Generator 7 tastet die Oberfläche des Segments der Quelle 4 ab, indem sie deren Gesamtfläche zeilenweise durchläuft. Die Sekundärelektronen gelangen in den sphärischen Spiegel, der auf die Betriebsart der idealen Winkelfokussierung der Elektronen der vorgegebenen kinetischen Energie, die beispielsweise einem bestimmten Auger-Übergang in den Atomen eines chemischen Elements entspricht, eingestellt ist. Dank der Eigenschaft der Authentizität der Bildübertragung durch den sphärischen Spiegel synchron zur Bewegung der Sonde auf der Oberfläche des Segments 4 tastet der Brennpunkt des Bündels der Sekundärelektronen vorgegebener kinetischer Energie die Oberfläche der Mikrokanalplatte 6 ab, wobei er den Abtastbereich der Quelle 4 in der zentralsymmetrischen Abbildung wiedergibt. In jedem gegebenen Augenblick wird für die Registrierung nur derjenige lokale Abschnitt der Mikrokanalplatte 6 eingeschaltet, auf dem der Brennpunkt des Bündels der Sekundärelektronen augenblicklich ruht. Das von der Mikrokanalplatte 6 abgenommene Signal wird verstärkt und für die Aussteuerung der Intensität des Elektronenbündels einer Bildkontrolleinrichtung ausgenutzt, bei der die Strahlabtastung synchron zur Abtastung der Oberfläche des Segments 4 mit der Mikrosonde erfolgt. Auf dem Bildschirm der Bildkontrolleinrichtung wird ein Bild erzeugt, das die Verteilung der Quellen der Sekundärelektronen vorgegebener Energie über die Abtastfläche des Segments 4 wiedergibt.

2. Statischer Betrieb

Der Generator 7 sendet ein breites Bündel einer Sekundärelektronen anregenden Strahlung (Elektronen, Ionen, Fotonen) aus, das die Fläche des Segments 4 gleichmäßig beleuchtet. Der sphärische Spiegel ist auf die Betriebsart der idealen Fokussierung der Sekundärelektronen vorgegebener kinetischer Energie (beispielsweise der Energie eines bestimmten Auger-Überganges oder einer Differenz aus der Energie des Anregungsquanten und der Bindungsenergie eines inneren Atomniveaus) eingestellt, die Bündel der aus verschiedenen Bereichen des Segments 4 austretenden Sekundärelektronen werden auf die Oberfläche des positionsempfindlichen Detektors fokussiert und erzeugen eine zentralsymmetrische Abbildung der belichteten Fläche des Segments 4. Samt der Untergrundstrahlung, deren Quelle entfokussierte Sekundärelektronen anderer Energien sind, gelangt das Nutzsignal in ein Registriersystem.

In den beiden Betriebsarten wird die Größe der zu belichtenden Fläche in der erfindungsgemäßen Einrichtung dank der Eigenschaft der Authentizität der Abbildung durch einen sphärischen Spiegel nicht begrenzt; sie kann einen beträchtlichen Teil der Oberfläche der sphärischen Innenelektrode 1 einnehmen und die zu sondierende Fläche bei bekannten elektronischen Spektrometern um zwei Größenordnungen überschreiten. Bei einem recht großen Durchmesser der sphärischen Innenelektrode 1 gegenüber der Größe der Quelle 4 kann die letztere scheibenförmig sein, in diesem Fall kann auch die Oberfläche des Detektors 6 flach sein, was sich auf die Bündelungsgüte und den Dispersionsgrad praktisch nicht auswirkt.

In Fig. 5 ist das Schema eines sphärischen Spiegel-Energieanalysators dargestellt, in dem die Aperturfenster 2 in der sphärischen Innenelektrode 1 in Form einer Vielzahl von Längsspalten ausgeführt sind, die in auf der Symmetrieachse konvergierenden Meridionalebenen liegen.

Der Energieanalysator enthält auch ein System von Ringleitern 8, an die elektrische Potentiale angelegt werden, um das erforderliche Feld zu gewährleisten. Die Arbeit des Energieanalysators ist analog den oben beschriebenen Ausführungsformen. Das Randfeld des einzelnen Spaltes ist zweidimensional, es hängt vom Polarwinkel nicht ab, weshalb die Bahnen beim Durchgang durch das Aperturfenster 2 keine Brechung in den Meridionalebenen erleiden und die Fokussierung eines weit divergierenden Bündels nicht verzerrt wird. Die Spalte müssen recht schmal sein, damit die Feldstörungen auf der Oberfläche der sphärischen Innenelektrode 1 minimal sind, die Zwischenräume zwischen den Spalten müssen klein sein, damit die Durchsichtigkeit des Aperturfensters 2 nicht verloren geht.

Claims (3)

1. Energieanalysator

• - mit einer Quelle (4) für geladene Teilchen,
• - mit einem elektrostatischen Analysator, der aus zwei mit einer Spannung beaufschlagten Kugelsegmentelektroden (1, 3) besteht, welche auf zwei zueinander konzentrischen Kugelflächen angeordnet sind, wobei die innere Kugelsegmentelektrode (1) Fenster (2) zum Durchgang der geladenen Teilchen aufweist, und
• - mit einem ortsauflösenden Detektor (6) für die analysierten Teilchen, wobei Quelle (4) und Detektor (6) symmetrisch zu dem Kugelmittelpunkt (0) angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Quelle (4) als auch der Detektor (6) die Form von Kugelsegmenten, die eindeutig punktweise aufeinander abgebildet sind, aufweisen und auf der inneren Kugelfläche angeordnet sind, wobei sich zumindest eines der Kugelsegmente (6) auf der inneren Kugelsegmentelektrode (1) befindet.

2. Energieanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster (2) in Form einer Vielzahl von Längsspalten ausgeführt sind, die in auf der Symmetrieachse konvergierenden Meridionalebenen liegen.