JPS61161645A - 円筒静電型粒子エネルギ−分析器 - Google Patents
円筒静電型粒子エネルギ−分析器Info
- Publication number
- JPS61161645A JPS61161645A JP60001715A JP171585A JPS61161645A JP S61161645 A JPS61161645 A JP S61161645A JP 60001715 A JP60001715 A JP 60001715A JP 171585 A JP171585 A JP 171585A JP S61161645 A JPS61161645 A JP S61161645A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particle beam
- lower electrodes
- electrodes
- analyzer
- energy
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (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
本発明は電子ビームやイオンビームのエネルギーを測定
する精密機器に使用する円筒静電型エネを収束させ、異
なったエネルギーの粒子を分散させる性質を持ち、角度
分解型の電子分光やイオン分光装置の中心機器として広
く使用されている。
する精密機器に使用する円筒静電型エネを収束させ、異
なったエネルギーの粒子を分散させる性質を持ち、角度
分解型の電子分光やイオン分光装置の中心機器として広
く使用されている。
従来の円筒静電型エネルギー分析器は、第１図に示すよ
うに、内側円筒電極ｌと、外側円筒電極２０間に電場を
発生させ、両円筒電極間にスリットから入射した粒子ビ
ームを収束するようにしたものである。この分析器にお
いては、偏向面（第１図に示す動径座標ｒ、角度座標θ
で定まる。）に呼ばれ、２つの方向の粒子ビームを収束
する２１収束分析器、例えば半球静電型エネルギー分析
器に比べて劣ったものと考えられていた。
うに、内側円筒電極ｌと、外側円筒電極２０間に電場を
発生させ、両円筒電極間にスリットから入射した粒子ビ
ームを収束するようにしたものである。この分析器にお
いては、偏向面（第１図に示す動径座標ｒ、角度座標θ
で定まる。）に呼ばれ、２つの方向の粒子ビームを収束
する２１収束分析器、例えば半球静電型エネルギー分析
器に比べて劣ったものと考えられていた。
しかしながら、円筒静電型エネルギー分析器は、１）、
他の分析器に比べて工作が容易で安価である。
他の分析器に比べて工作が容易で安価である。
２）、２方向にはエネルギー分散が均一であるので、２
方向に長いスリットを使用しても、エネルギー分解能が
劣化しない。
方向に長いスリットを使用しても、エネルギー分解能が
劣化しない。
等の利点を有する。特に２）の性質は、エネルギー分解
能を向上させるために、粒子ビームのエネルギーを減少
させた時に重要となる。即ち、一般にエネルギー分析器
のエネルギー分解能（ΔＥ／ＥｏＪは分析器の幾何学的
形状（軌道半径、スリット幅。
能を向上させるために、粒子ビームのエネルギーを減少
させた時に重要となる。即ち、一般にエネルギー分析器
のエネルギー分解能（ΔＥ／ＥｏＪは分析器の幾何学的
形状（軌道半径、スリット幅。
偏向角等〕によって定まる。ここでｄＥは粒子ビームの
半値幅でありＥｏは粒子ビームのエネルギーを表わす。
半値幅でありＥｏは粒子ビームのエネルギーを表わす。
従って、Δに／Ｅ、が一定のため、ｄＥを小さくするた
めにはＥｏを下げなければならな；オ然的に粒子ビーム
のエネルギーは低くなり、このために粒子ビームは弱い
磁場や電場に強く影響されるようになり、軌道が理想軌
道からずれる。
めにはＥｏを下げなければならな；オ然的に粒子ビーム
のエネルギーは低くなり、このために粒子ビームは弱い
磁場や電場に強く影響されるようになり、軌道が理想軌
道からずれる。
粒子ビームが偏向面内ではずれた場合については、偏向
電極間の電位をかえて補正することができるがＺ軸方向
の補正は２１収束分析器でもＩＮ収束分析器でもできな
い。ただ、円筒型分析器の場合は、Ｚ軸に対して長いス
リットの使用が可能であることから、このＺ軸方向のず
れによる通過粒子の数の減少を緩和することができる。
電極間の電位をかえて補正することができるがＺ軸方向
の補正は２１収束分析器でもＩＮ収束分析器でもできな
い。ただ、円筒型分析器の場合は、Ｚ軸に対して長いス
リットの使用が可能であることから、このＺ軸方向のず
れによる通過粒子の数の減少を緩和することができる。
このことが円筒静電型分析器が高いエネルギー分解能を
必要とする測定によく使用されている理由である。
必要とする測定によく使用されている理由である。
発明の目的
本発明の目的は、円筒静電型分析器の前記欠点を解消し
、利点を強化せんとするもので、即ちＺ軸方向に対して
も粒子ビームの収束及び偏向を行うことができる円筒静
電型分析器を提供するＫある。
、利点を強化せんとするもので、即ちＺ軸方向に対して
も粒子ビームの収束及び偏向を行うことができる円筒静
電型分析器を提供するＫある。
発明の構成
本発明者らは前記目的を達成せんと鋭意研究の□結果、
第２図に示すように、内側円筒電極１と外側円筒電極２
の上下に上下電極３を配置し、この上下方向の電場を変
えると、粒子ピ、−ムの２方向の偏向を行うことができ
る。また上下電極の電位を粒子ビーム（イオン＋、電子
−）に対して逆電界になるように設定すると、中心軌道
から離れて上下電ｉに近ずく粒子を中心軌道に戻すこと
ができることを知見した。この知見に基いて本発明を完
成した。
第２図に示すように、内側円筒電極１と外側円筒電極２
の上下に上下電極３を配置し、この上下方向の電場を変
えると、粒子ピ、−ムの２方向の偏向を行うことができ
る。また上下電極の電位を粒子ビーム（イオン＋、電子
−）に対して逆電界になるように設定すると、中心軌道
から離れて上下電ｉに近ずく粒子を中心軌道に戻すこと
ができることを知見した。この知見に基いて本発明を完
成した。
本発明の要旨は、内側円筒電極と外側円筒電極の上下に
上下電極を配置し、この上下電極によプ上下方向の電場
を変え、かつ該上下電極の電位を粒子ビームに対して逆
電界にするようにしたこと面図を示す。
上下電極を配置し、この上下電極によプ上下方向の電場
を変え、かつ該上下電極の電位を粒子ビームに対して逆
電界にするようにしたこと面図を示す。
：’ｌ！ １は内側円筒電極、２は外側円筒電極を示
し、ミ １；の上下に上下電極３を配置する。この上下電極１に
より粒子ビームの２方向の偏向を行う。またこの電位を
粒子ビームの電位（イオンビーム＋、電子ピームーンに
対して逆電界になるようＫすると、中心軌道から離れて
上下電極に近ずく粒子を中心軌道に戻すことができる。
し、ミ １；の上下に上下電極３を配置する。この上下電極１に
より粒子ビームの２方向の偏向を行う。またこの電位を
粒子ビームの電位（イオンビーム＋、電子ピームーンに
対して逆電界になるようＫすると、中心軌道から離れて
上下電極に近ずく粒子を中心軌道に戻すことができる。
４は粒子ビームを導入するスリットを示す。
２Ｎ収束分析器例えば半球静電型エネルギー分析器でも
Ｚ軸方向の収束はできるが、本発明のものは、内側及び
外側の円筒電極の電位と、上下電極の電位を独立して制
御することができるため、更に精度の高い粒子ビームの
計測が可能である。
Ｚ軸方向の収束はできるが、本発明のものは、内側及び
外側の円筒電極の電位と、上下電極の電位を独立して制
御することができるため、更に精度の高い粒子ビームの
計測が可能である。
実施例
内側円筒電極の円筒半径が３０ ｔａｎ 、外側円筒電
極の円筒半径が４０瓢で、その上下に上下電極を中心か
ら上下２０■の位置に配置した。
極の円筒半径が４０瓢で、その上下に上下電極を中心か
ら上下２０■の位置に配置した。
内外電極間に−１０〜−４０ボルトをかけ、上下電極間
に一４０〜＋４０ボルトをかけ、熱陰極より放射された
２〜１００ ｅＶのエネルギーを持つ電子を３段の静電
レンズを使用して分析器にスリット４を通じ導入し測定
した。
に一４０〜＋４０ボルトをかけ、熱陰極より放射された
２〜１００ ｅＶのエネルギーを持つ電子を３段の静電
レンズを使用して分析器にスリット４を通じ導入し測定
した。
比較のために、上下電極を使用しない場合についても同
様にして測定した。
様にして測定した。
各々の測定結果は第３図に示す通りであった。
横軸はエネルギー分解能で、縦軸は通過した電流（電子
の数）値を示す。・は本発明分析器の場合、Ｏは従来の
分析器の場合を示す。
の数）値を示す。・は本発明分析器の場合、Ｏは従来の
分析器の場合を示す。
この結果が示すように、従来の分析器における通過した
電流に比べて少なくとも３〜４倍大きい電流が本発明の
分析器では通過する。更にエネルギー分解能の高い（Δ
Ｋ ＜ ３ ｍｅＶ ）領域では、その差は１桁近く増
加する。
電流に比べて少なくとも３〜４倍大きい電流が本発明の
分析器では通過する。更にエネルギー分解能の高い（Δ
Ｋ ＜ ３ ｍｅＶ ）領域では、その差は１桁近く増
加する。
発明の効果
本発明の粒子エネルギー分析器によると円筒静電型粒子
エネルギー分析器において２軸方向の粒子ビームも容易
に収束し得られ、しかも円筒静電型の工作の容易さをそ
のまま保持し得られる優れた効果を有する。
エネルギー分析器において２軸方向の粒子ビームも容易
に収束し得られ、しかも円筒静電型の工作の容易さをそ
のまま保持し得られる優れた効果を有する。
旧第１図は従来の円筒静電型粒子エネルギー分析１器の
縦断面図、第２図は本発明の粒子エネルギー：分析器の
縦断面図、第３図は各分析器を使用した場合のエネルギ
ー分解能と通過するｔ流との関係図を示す。 ｌ：内側円筒１！極、 ２：外側円筒電極、：３：
上下電極、 ４ニスリツト。 特許出願人 科学技術庁無機材質研究所長 ｒ・１°
１ ・ １ 後 藤 優 り第 ／ 図 第２図
縦断面図、第２図は本発明の粒子エネルギー：分析器の
縦断面図、第３図は各分析器を使用した場合のエネルギ
ー分解能と通過するｔ流との関係図を示す。 ｌ：内側円筒１！極、 ２：外側円筒電極、：３：
上下電極、 ４ニスリツト。 特許出願人 科学技術庁無機材質研究所長 ｒ・１°
１ ・ １ 後 藤 優 り第 ／ 図 第２図
Claims (1)
- 内側円筒電極と外側円筒電極の上下に上下電極を配置し
、この上下電極により上下方向の電場を変え、かつ該上
下電極の電位を粒子ビームに対して逆電界にするように
したことを特徴とする円筒静電型粒子エネルギー分析器
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60001715A JPS61161645A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 円筒静電型粒子エネルギ−分析器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60001715A JPS61161645A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 円筒静電型粒子エネルギ−分析器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61161645A true JPS61161645A (ja) | 1986-07-22 |
| JPH0360151B2 JPH0360151B2 (ja) | 1991-09-12 |
Family
ID=11509254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60001715A Granted JPS61161645A (ja) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | 円筒静電型粒子エネルギ−分析器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61161645A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5194732A (en) * | 1989-06-01 | 1993-03-16 | Bateman Robert H | Charged-particle energy analyzer and mass spectrometer incorporating it |
| EP0554814A1 (de) | 1992-02-03 | 1993-08-11 | Forschungszentrum Jülich Gmbh | Elektrostatischer Deflektor mit allgemein zylindrischer Grundform |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5825057A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-02-15 | Jeol Ltd | 質量分析装置 |
-
1985
- 1985-01-09 JP JP60001715A patent/JPS61161645A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5825057A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-02-15 | Jeol Ltd | 質量分析装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5194732A (en) * | 1989-06-01 | 1993-03-16 | Bateman Robert H | Charged-particle energy analyzer and mass spectrometer incorporating it |
| US5198666A (en) * | 1989-06-01 | 1993-03-30 | Bateman Robert H | Mass spectrometer having a multichannel detector |
| EP0554814A1 (de) | 1992-02-03 | 1993-08-11 | Forschungszentrum Jülich Gmbh | Elektrostatischer Deflektor mit allgemein zylindrischer Grundform |
| US5357107A (en) * | 1992-02-03 | 1994-10-18 | Forschungszentrum Julich Gmbh | Electrostatic deflector with generally cylindrical configuration |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0360151B2 (ja) | 1991-09-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |