JPH0227651A - 表面解析装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （ト）技術分野 この発明は、エネルギー分解能を上げた表面解析装置に
関する。

表面解析装置は、超高真空中で陽子を加速し、対象とな
る試料表面に当て、表面原子によって散乱された陽子の
エネルギー損失と、原子質量とが対応する事から、表面
の原子の分布を求めるものである。

散乱された陽子のエネルギーを求めるため、陽子を電場
や磁場で曲げて、飛程の大きさとエネルギーとを対応さ
せる。飛程の大きさは、位置検出器で求める事ができる
。

電場で曲げても、磁場で曲げても、エネルギーの大きい
ものほど直進しようとするので飛程りが増える。

電場で偏向させるものは、２枚の平行電極板に直流の高
電圧をかけておき、負の電極板の穴から、散乱された陽
子を斜めに入射させる。すると、正極から反発力を受け
て負の電極板へ押しかえされる。穴から入射してから負
の電極板に衝突するまでの飛程は、陽子のエネルギーに
比例する。

磁場で偏向させるものは、−様磁場の中へ陽子を通す。

これは半円軌道を描くが、半円の直径を位置検出器で求
める事ができる。半円の直径（飛程）は、陽子エネルギ
ーの平方根に比例する。

本発明は、磁場で偏向させるものの改良に関する。−様
磁場とすると、エネルギー分解能が上りにくいので、不
均一磁場を用い、しかも半円軌道（１８０’偏向）とし
ない。

（イ）従来技術 第４図によって従来の表面解析装置の概略を説明する。

イオン源１は、水素ガスをイオン化して陽子とする。イ
オン引出し電圧をＶ、ｘ　とすると、運動エネルギーＥ
、は、 ”ｅ　＝　ｑｖｏｘ である。ｑは陽子の電荷である。これは数ｋＶ〜数十ｋ
ｖ程度である。

これがマグネット２で曲げられ、スリット３２を通り、
加減速管３を通る。

加減速管３で陽子は加速される。加速電圧をｖａｃｃと
すると、加速後の陽子の運動エネルギーＥＯは Ｅ、）　＝　ｑ　ｖｅｘ　＋　ｑ　Ｖａｃｃ　　　　　
　　　　（２１である。これは１００　ｋｅＶ程度であ
る事が多い。

加速された陽子は、スリット３４を通り、超高真空チャ
ンバ４の中へ入る。直進して、ステージ９上に保持され
た試料５に衝突する。試料の表面の原子に衝突して散乱
される。後方へ散乱されたものは試料表面から弾じき返
されたことになる。

散乱によってエネルギーを失う。

エネルギー損失部は、散乱角が大きいほど大きい。また
、衝突の相手の原子が軽いほど大きい。

どのような散乱角のものを捕集してもよいのであるが、
ここではθ＝１８０°の散乱角のもののみを捕集する。

つまり、入射方向と全く反対側に散乱されるものを捕集
する。

こうすると、加速管、減速管をひとつにまとめることが
できる。

衝突相手の原子の質量をＭ１陽子質量をｍとする。Ｍ／
ｍは質量数である。これをｒと書く。

散乱後の陽子のエネルギーＥ１と、入射陽子のエネルギ
ーＥｏの比を減衰定数という。すなわち、Ｅ−＝ＫＥ。

Ｆ　＝ である。エネルギーロスが大きいということは郵　＝　
Ｋｏ−Ｅ。

＝　　（１−Ｋ）ΔＥ。

であるから、Ｋが小さいという事である。

散乱角θが１８００であれば（５）は となる。これは、相手の原子が軽いほど小さい。

ＥＯｓ”１は１００ｋｅｙ程度テアルカ、コノヨウニ高
速であると、磁場によって偏向させるのが難しいので、
加減速管３をさきはεとは反対の方向に通して減速する
。減速電圧は加速電圧ｖ＆ｃｃに等しいＯ 加減速管３を右から左へ抜けた陽子の運動エネルギーＥ
ａは、 Ｅａ　　＝　ｑ　Ｖｅｘ　　−ΔＥ　　　　　　　　　
　　　　　　　（１３どである。つまり、イオン源１の
引出しエネルギーＥ・より、散乱によるエネルギー損失
部だけエネルギーが低くなっている。

Ｑレンズ６は散乱された陽子のθ；１８０°の近傍のも
のを集めて加減速管へ通すものである。

さて、Ｅａの運動エネルギーを持つ陽子が、スリット３
２を通って、−様磁場のマグネット２の中へ入る。ここ
で半円軌道を描き、マグネット２を出た後、位置検出器
７に入る。位置検出器７は、多数のマイクロチャンネル
からなる検出器であり、陽子の入射数と、入射位置とを
検出できる。

半円軌道の直径りが分るので、その陽子のエネルギーが
分る。

一様磁場であるので、サイクロトロン周波数Ωを定義す
る事ができ、ＭＫＳ単位系で Ω＝旦 ｍ（９） となる。

速度をＶとすると、軌道半径をＲとしてｖ　　＝　　Ｒ
Ω Ｌ　　：　　２Ｒ α２ であるから、 である。

位置検出器の位置りについての入射分布数をｇの）とす
ると、これを（１階式によって、陽子エネルギーＥａに
かんする分布に書きかえる事ができる。またＱ３）、（
８）’を使って郵にかんする分布に書きかえることがで
きる。

一様磁場のマグネット下で１８０°の軌道を描かせると
いうのは、装置の構造が単純であり、理論的にも取扱い
やすい。さらに、図示したように、二種類の軌道を描く
陽子が同時に入射するようにできる。つまり、ＧａＡｓ
結晶などに於て、Ｇａ原子からの散乱陽子とＡｓ原子か
らの散乱原子とを同時に測定し、しかも、ＬとＥａとを
明確に関連づける事ができるのである。

理論的に取扱いやすいのは、ひとつのサイクロトロン周
波数Ωが定義でき、軌道の曲率半径Ｒが一定である、と
いう事からきている。つまり、必ず円運動をするのであ
る。

従って、−様磁場のマグネットは、取扱いに便利で、用
途も広い。

多くの場合、これが最良の構成であろう。

（つ）　発明が解決しようとする問題点ところが、−様
磁場によって陽子軌道を偏向するものは、エネルギー分
解能が最上とはいえない。

０３式は厳密な式であるが、これからエネルギー分解能
γを求める事ができる。スリット３２のスリット幅をＳ
とする。これが広いと陽子の入射数が増え、信号が強く
なる。しかし、当然エネルギー分解能は悪（なる。

スリットＳを狭くすると、エネルギー分解能が上るが、
信号が弱くなり、測定に時間がかかる。

スリット幅Ｓというのはθり式の飛程りのゆらぎであり
δＬ　＝　ｓ　　とかくことができる。

（１３式の対数をとって微分する事によってとなる。エ
ネルギー分解能は小さいほどよい。これを高めるため、
Ｓを小さくすると、入射陽子数が減るので望ましくない
。マグネット半径を大きくするとＲを大きくできるが、
これは装置が、重く、広く嵩むことになり望ましい事で
はない。

マグネットを実効的に大きくする事なく、スリット幅を
あまり狭くする事す＜、エネルギー分解能を高めたい。

これが課題である。

００　　　目　　　　　　　的 マグネットの磁場を不均一磁場とする事により、（１９
式で与えられるエネルギー分解能よりもより優れた分解
能を与える事のできる表面解析装置の磁場構造を提供す
る事が本発明の目的である。

（３）構　成 本発明の表面解析装置に於ては、エネルギー測定するた
めに陽子ビームを曲げるマグネットを一様磁場ではす＜
、ある−点からの距離ｒの０．５乗に反比例するものと
し、その点にかんするマグネット拡がりの中心角を２５
４．６°とする。これに特徴がある。

つまり、簡単に対比すると、Ｂと偏向角Φについて、 （ａ）　　従来法 Ｂ；一定　　　　　　　　　　　ａ０ Φ　＝　１８００ （ｌη （ｂ）　　本発明 Φ　＝　　２５４．６゜ （１’１ という事である。このようにするのは、エネルギー分解
能を上げる為である。

第１図によって、本発明の表面解析装置の原理構成を説
明する。これは第４図の従来例のものと、マグネットの
部分だけが異なっている。

イオン源１は、水素ガスを電離して陽子にする機構であ
る。これは真空排気装置２１で真空に引かれている。フ
ィラメント、グリッド、引出し電極などがある。ここで
陽子が作られ、引出し電圧ｖｅｘによって引出される。

スリット３１を通った後、マグネット２に入る。

マグネット２で陽子が偏向されてスリット３２に入る。

ここで偏向させるのは、散乱角が１８００であって、入
射、散乱陽子の経路が同−Ｆζなるのでこれを分離する
ためである。また、質量分析作用もある。陽子以外の陽
イオンは、軌道が違うので、スリット３２を通過できな
い。

マグネット２の磁場はＴＶ間では、−様であってもよい
。

陽子は、真空中を進み、加減速管３で加速される。加速
電圧はｖａｃｃである。従って、これは、（２）式のＥ
Ｑのエネルギーを持つようになる。

これがスリット３４を通り、超高真空チャンバ４の中へ
入る。そして、ステージ９上に保持された試料５の表面
に衝突する。

衝突し、後方へ散乱されたもののうち、散乱角θが約１
８０°のものは、入射陽子と同じ軌跡を反対向きにたど
る。

ただし、散乱によるエネルギー損失があるので、散乱後
の陽子エネルギーＥ１は ＝Ｅｏ−ΔＥ である。

これが、加減速管で減速され、Ｅａとなる。これは、（
８）７式で示される。

この陽子が、スリット３２の開口Ｑを通り、マグネット
２にＷ点から入る。Ｗ点から、マグネット２に入るが、
このマグネットは、−様磁場ではない。

ある点０を中心として、磁速密度の大きさは、０点から
の距離をｒとして、ｒの０．５乗に反比例する。つまり
平方根に反比例する。

すると、陽子のうち、ある適当なエネルギーのもののみ
が、ｒ＝一定という円弧軌道にそって（振動しながら）
運動し、２５４．６°偏向して、Ｇ点から出射し、位置
検出器のＨ点に入射する。ここで陽子の入射数がカウン
トされる。この陽子について、はぼ円弧軌道（ｒ≧一定
）にそうので、ＷＯ＝Ｇｏである。

その他のエネルギーを持つ陽子は、ｒ＝一定という円弧
軌道にそって運動する事ができない。これらの陽子は、
マグネット２の中を出射面ＯＵまで到達できないか、或
は到達しても、エネルギーと、出射点での中心からの距
離との間に分りやすい関係がない。

そこで、その他のエネルギーの陽子は捨てる事にする。

つまり、第４図のように、ふたつのエネルギーのちがう
陽子の入射を同時に測定する、というような事はない。

定点Ｇを出る陽子の数のみを測定するので、位置検出器
７のかわりに、チャンネルトロン８を用いてもよい。い
ずれでもよいが、位置検出器７を用いる方が測定時間が
短かくなる。

ａ）作　用 さて、点０を中心とした１／ｒＯ・５に比例する磁場の
中で、陽子がどのような運動をするか？という事が問題
である。

これは、直観的に理解する事ができない。

そこで、以下に、１　／　ｒ　ｎに比例する磁場の中で
の陽子の運動を述べる。ただし、ｎ＝０．５７１ｚので
あるが、ｎと書く方が簡単であるので、これで計算を進
める事にする。

しかし、任意のエネルギーを持つ陽子の運動を対象とす
るわけではない。そのような運動方程式を解析的に解く
ことができない。

もともと、陽子は、点０を中心として、Ｗ点からマグネ
ット中に入り、円弧軌道を描（もののみを対象とする。

その他のエネルギーのものは、対象としない。そこで、
ｒ　＝　ＯＷ　＝　ＯＧとなる円弧軌道にそう陽子の運
動エネルギーＥａを基準のエネルギーとしＯＷ　＝　Ｏ
Ｇ　：　Ｒを基準の半径とする　ＷＦＧを基準円弧とい
う。

基準のエネルギーの近傍のエネルギーをもつ陽子のみを
対象とする。そして、基準円、基準エネルギーからのず
れは、−次の項のみをとって、−次近似する事にする。

さて、座標系を次のようにとる。中心点０を原点とする
。紙面に直角な方向に２軸をとり、ＯＷの方向にｙ軸を
とる。これらと直角にｙ軸をとる。

つまり、Ｗ点が座標として（Ｒ，０，Ｏ）となり、ここ
からエネルギーＥ＆で入射するものとする。

第２図に座標系のみを示す。Ｘ７面がマグネットに平行
な面である。

略円弧軌道を描いてｘｙ面を通ってゆくので、磁場は２
成分Ｂ、が重要である。従来のように一様磁場の場合は
Ｂ、が一定で、ＢｘｌＢｙは０であった。

ｒ”　＝　ｘ”＋　ｙｔ＋　ｚ２と定義する。

本発明ではＢｚがｒの０．５乗に反比例するものとする
。そうすると、 と書き、平衡半径ｒ　＝　Ｒでの磁束密度ＢＯに関連づ
けて式を書き下すことができるようにみえる。

しかし、（２２式は実際には正しくない。

磁束密度に関しては、マックスウェルの方程式％式％ を満足しなければならない。しかも、Ｚ軸にかんして回
転対称でなければならない。これは、Ｂｙがｙに、Ｂｚ
が２に比例するという事である。

これらの条件を満足し、かつｚ　＝　Ｑで（２）に等し
くなるためには 座標を使う。動径方向については である。右辺がローレンツ力である。さて、角度方向に
ついては、 となるのである。

ただし、（イ）、（５）は以後使わない。厳密７１Ｂ、
の形を示しただけである。ｘｙ平面の近＜　＜　２＝０
　＞では（２５）式は（２ツ式にほぼ等しい。

逆に（２つ式のような磁場形状がマックスウェル方程式
に矛盾する事な（存在する、という事を示したかったの
である。

さて、ｘｙ平面上ニｘ　＝　Ｒ、ｙ　＝　０のＷ点から
ｙ方向に陽子が入射する。

入射した陽子の運動を考える。これはローレンツ力ｑ（
マ×官）を受ける。

ｘｙ座標では考えにくいので、ｒｌ　θよりなるである
。

中心力を受けて（たとえばクーロン力）運動する粒子の
場合（至）の右辺は０となるが、ここでは磁場が存在す
るのであって、中心力ではない。磁場の強さは中心から
の距離ｒだけの函数であり、しかも、２軸まわりに回転
対称である。それにもかかわらず、ローレンツ力は中心
力ではない。これに注意すべきである。

中心力ではないので、（ハ）の右辺はＯとならず、面積
速度が一定でない。

簡単のため時間微分を・で表現する。たとえばθ＝ｄθ
／ｄｔである。（至）は時間ｔについて積分できただし
Ｃは定数。ｑＢｏ／ｍは先述のサイクロトロン周波数（
ｒ＝Ｒ上での）Ωであるから、という事になる。

となり、（ｄｒ／ｄｔ）の２乗の項が微小であるので無
視すると、 とｌる。（至）式に（ｄθ／ｄｔ　）の２乗の逆数を乗
じると、 とｌる。００に現われる定数ＣはＷ点で入射した時のｂ
によって決まる。Ｗ点での入射位置をＸｌ（＝ｒｔ）、
初速をｖｌとすると という事になる。

ここでは、ｒは中心ＯからＸ７平而上の水平距離（ｚ＝
Ｑだから）である。これから−次の項のみを考え、線型
化する。

基準運動というのは、ｒ　＝　Ｈの円弧軌道をサイクロ
トロン角周波数Ωに等しいδて円運動することである。

エネルギーは騒であり、これは、速度がＲΩであるので Ｅｇ　＝　−（ＲΩ）２　　　　　　　　　（至）であ
る。

そこで、ＲからのｒのずれをＲで割った正規化座標をＷ
とする 　＝Ｒ ＝　　ｗ　　　　　　　　　　　　　　　Ｃ３７）又は
、同じことであるが、 ｒ＝（１＋ｗ）Ｒ （至） とする。エネルギーのずれをγで表現する。

Ｅａ　＝　Ｅ’ａ（１＋γ） である。以後、ｒのかわりに、座標としてＷを用いる。

Ｗ点での初期条件で（至）の０１がきまる。ｖｌはエネ
ルギーの平方根ｆＣ比例する。

の１は角速度であり、基準値はΩである。Ｗ点でのｒ座
標のずれがＷｌ、　エネルギーのずれがγであるので、 となる。これを線型化すると、 ｂ＝Ω（１−Ｗ＋−） （４Ｑ とｌる。

これを（ロ）式に入れて線型化すると、である。速度は
エネルギーの平方根に比例するのでこうなるのである。

これをＣ３＋１に代入すると という線型２階方程式を得る。

これを積分する事は簡単である。

である。Ｗ点でθ＝０、Ｗ＝町、Ｗ’＝Ｗ′Ｘ　　を代
入すると とｌる。Ｃがこれで決定されるから、Ｃ３１）にＣの値
を代入すると、Ｗを変数として、 という解を得る。

これは、’１．　ｓ　’１、ｒのいずれかひとつが０で
なければ、陽子の運動は、基準軌道ｒ＝Ｈのまわりを蛇
行するものであるという事を示している。

ｎ　＝　１のときは蛇行せず、基準軌道と同心円になっ
た軌道を運動する事ができる。

本発明では、一般のｎを採用しているのではな（、ｎ＝
０．５　　である。この値によって（４１１９を陽にか
き直すと、 とｌる。

蛇行運動の周期は２Ｊπである。

偏向角をΦとし、ここでの変位をＷ２とすると、とｌる
。Ｇ点というのはマグネットの終点でありθ＝Φの点で
ある。

さらに本発明では、Φ＝Ｊπ＝　２５４．６°のマグネ
ットを使うが、これは、蛇行運動の最初の半周期でマグ
ネットを切るという事である。

これはＧ点で陽子を収束させるためである。Ｗ点でＷｌ
　”＝　０１Ｗ１は任意、γ＝Ｏという陽子が入射した
とする。、４が０でないので、Ｗ点で拡がるが、Ｇ点で
はθ＝Ｊπ　であるので Ｗ２　＝　　０ とｌる。つまり、任意の方向硝でＷ点に入ったものも、
Ｇ点に全て収束するわけである。

つまり、マグネットの中心角Φを２５４．６°とするの
は、出射点Ｇがビームの収束点になるためである。

もちろん、厳密に２５４．６°でなくてもよい。

ｓｉｎΦ／Ｊ１が０．１以下であれば、ビームは十分に
収束するであろう。これは±８．１２°　という事であ
るので、２５４．６°±８．１°の値であればよいとい
う事である。つまりΦ＝　２４６．５°〜２６２．７°
という事である。

また、磁場をｔ／、／Ｆのようにするためには、鉄芯を
円錐状に形状すればよい。

さて、重要なのはエネルギー分解能である。

（→　エネルギー分解能 エネルギー分解能といっても、この用語はいろいろな意
味で使われる。

混乱しやすい言葉である。正確に使わなくてはいけない
。

Ｗ点のある一点（ＷＩ＝Ｏ）から入っても、エネルギー
が違うので、Ｇ点では拡がる。この拡がりは、測定器の
分解能に関係づけられるものである。

ｆ４ｓ式でｓｉｎ　（Φ／乃−）＝Ｏ１ｗ１＝０である
のでｗ２＝２ｒ ｒｊＩ 測定器の位置分解能をσとすると、これにより区別でき
る最小のエネルギー幅Δγは Δγ　＝　−（５１） Ｒ という事になる。しかし、これは、測定器（位置検出器
など）の分解能に対する要求を課するものであって、本
発明でいう分解能ではない。

最初に述べたように、スリット３２が有限の幅Ｓを持っ
ている。このため、エネルギーが異なるにもかかわらず
Ｇ点では、同一点にくる陽子がある。このようなものは
エネルギー的に区別できない。スリットによる分解能の
制限が問題である。

（４沙でＷ２＝０として、Ｗｌがｓ／Ｒの範囲でランダ
ムに変化しうる。これによるエネルギーの変化を、Δγ
とすると、 Ｏ＝π（−１）　＋２Δγ　　　　　（５２）これから
、エネルギー分解能 となる。

０９式の一様磁場の場合と比較すると、本発明の場合、
％の係数が入っている。

この違いは（４ｅ式で、γの係数にある分母の（１−ｎ
）がｎ　＝　Ｑ　（従来）のときに１となり、ｎ＝０．
５（本発明）のときに０．５となる事に基づいている。

０９と（５３）とを比較して、本発明の方が、２倍の工
ネルギー分解能が得られるという事が分る。

もしも、同じエネルギー分解能であってよいとすれば、
本発明に於てはＲを小さくできる。Ｒを小さくできると
いうのはマグネットを小さくできるという事である。

（り）　　エネルギースペクトルの測定さて、表面解析
装置であるので、連続的なエネルギー損失のスペクトル
を求めなければならない。

ひとつのピークの両側のエネルギー分布を見るのである
。

これにはふたつの方法がある。

（ｉ）　　チャンネルトロンを用いる。

チャンネルトロンをＧ点にセットし、入射する陽子数を
数える。これだとあるエネルギー差のものしか測定でき
ない。Ｇ点は定点であり、チャンネルトロンを動かす事
ができない。

そこで、イオン引出電圧ｖｅｘと、マグネットの基準磁
場Ｂｏとを同時に変化させて、Ｇ点に入射する（Ｇ点は
ｒ＝Ｒ，Φ＝Ｊπ）陽子のエネルギーＥ、を掃引する。

この間の関係はＥ、　＝　−！−ｍ　（ＲＱ）２ である。ｖｅｘを変えるのは、イオン源を出た後マグネ
ットを通り、軌道ＴＶをたどってスリット３２に入るが
、ＴＷを一定にするためである。　ＴＶの軌道半径をＲ
Ｑとすると、 である。エネルギー損失ΔＥは Δ”　　＝　　（１−ＫＸ　Ｅｅ　＋　ｑｖａｃｃ）Δ
Ｅ　　＝　　Ｅｅ　−Ｅａ であるが、Ｅｅが一定でないので、同じ原子によって散
乱されても、Ｅａが同じというわけにはゆかない。Ｂｏ
とＶ。Ｉとをｃ５６）の関係をもつように変化させると
　して、 の関係がある。そこでＢｏを変化させて、異なるＫにつ
いての陽子数を求める事ができる。

ｖｅＩとＢｏを変えて、あるエネルギーのまわりで計測
陽子数の分布を書くと、第３図（ａ）のようになる。不
連続な計測データが点で示される。

通常のエネルギー損失ΔＥのスペクトルに書きかえるに
は、少し換算しなければならない。

（１１）位置検出器を用いる。

位置検出器を用いると、もつと簡単になる。

あるピークの近傍のみを測定するのであるから従来例（
第４図）のものよりも短い位置検出器であって差支えな
い。

これは、（模式で、Φ＝Ｊπとして、Ｗｌ　＝　０とす
る事により、 Ｗｌ　＝　２１ からエネルギーと、位置検出器上の位置とが関係づけら
れる。

である。ある基準点ｒ２　＝：　Ｒから離れた点に入射
する陽子のエネルギーは、（６１）で分るので、−回の
測定でエネルギー分布を求める事ができる。第３図（２
）に陽子エネルギー損失スペクトル例を示す。

ここでも（６１）の分母の２に注意しなければならない
。これは（５１）と同じものであるが、従来の測定では
、分母の係数が１である。これは０りを微分すればわか
る。

これは、位置検出器上での距離が同じであれば、本発明
の場合エネルギー差が半分だという事である。

つまり、測定器の位置分解能を実効的に２倍に上げてい
るわけである。

（ト）効　果 （１１エネルギースペクトラムを求めるため陽子軌跡を
偏向させるためのマグネットを一様磁場でなく、中心点
０からの距離ｒの０．５乗に反比例するようにしている
。

このため、エネルギー分解能が向上する。もしも、軌道
半径Ｒが同じであれば、分解能は２倍にこなる。

（２）同程度のエネルギー分解能であればよいとするな
らば、マグネットを小さくする事ができる。

第５図は本発明のマグネットを用いた表面解析装置の概
略図である。

イオン源１、マグネット２、電源１３．１４、真空計１
６、スリット駆動部１５などが高電位部１７である。こ
れからビーム輸送管１０、第１差動排気室１１、第２差
動排気室１２、ソレノイドレンズ（Ｑレンズ）６が延び
て、超高真空チャンバ４に続いている。

マグネットの基準半径Ｒを、従来例（第４図）の均一磁
場のものでは６０Ｃ）＋ｍとしたものが、本発明では３
００皿とする事ができる。

そうすると、高電位部１７の長さを短縮できる。高電位
部１７を含む筐体の長さＹが、従来例のもので２７００
ｘｉ＋であったものを本発明では２３００＋ｍに短縮す
る事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表面解析装置の概略構成図。 第２図は本発明のマグネットＦに於ける陽子の運動を考
えるための座標系を示す図。 第３図はチャンネルトロン又は位置検出器を用いてエネ
ルギー損失スペクトルを測定した結果を例示する図。 第４図は従来例に係る表面解析装置の概略構成図。 第５図は本発明の表面解析装置の構成を示す平面図。 １・・・・・・イオン源 ２゛°°°°°マグネツト ３・・・・・・加減速管 ４・・・・・・超高真空チャンバ ５・・・・・・試料 ６・・・・・・Ｑレンズ γ・・・・・・位置検出器 ８・・・・・・チャンネルトロン ９・・・・・・ステージ ２１〜２６・・・・・・真空排気装置 ３１〜３５・・・・・・スリット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 陽子ビームを発生する真空に保たれたイオン源１と、該
   イオン源１から生じた陽子ビームを真空中に於て偏向さ
   せるマグネット２と、スリット３２と、該マグネット２
   、スリット３２を通過した陽子ビームを真空中で加速し
   て試料５に当て試料表面で散乱されたもののうち散乱角
   Θが１８０°であるものを逆に通して減速する加減速管
   ３と、試料５を超高真空中に保持する超高真空チャンバ
   ４と、散乱され減速されたのち、前記スリット３２を通
   りマグネット２に入り円弧軌道を描いた陽子ビームを入
   射させて、入射陽子数を測定するチャンネルトロン８又
   は入射陽子位置と陽子数とを測定する位置検出器７とよ
   りなり、マグネットはある中心点０からの距離をｒとし
   て、マグネットの面方向と直角方向に１／√ｒに比例す
   る磁界を与え、中心点０に対する入射辺ＯＷと出射辺Ｏ
   Ｇのなす偏向角Φが２５４．６°±８．１であり、基準
   のエネルギーＥ＾０＿ａを持つ陽子は、ＯＷ＝ＯＧ＝Ｒ
   できまる半径Ｒの円にそうｒ＝Ｒという円弧にそつて運
   動するようにした事を特徴とする表面解析装置。