JPS62157653A - 荷電粒子エネルギ分析器 - 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】 技術分野 本発明は電子若しくはイオンのエネルギ分析分野に関す
るものであり且つ特に、円筒ミラー型分析器（ＣＭＡ）
として公知であるエネルギ分析器に関する。

背景技術 静電場を通過する電子若しくはイオンのビームのための
径路を存する種々の荷電粒子分析器は技術上周知である
。かかる分析器を必要とする技術分野はよく知られてお
り且つ該荷電粒子の振舞いはかなり正確に予言できる。

Ｊｏｂｎｓｏｎ、Ｌ。

Ｐ及びＭｏｒｒｉｓｏｎ、Ｊ、Ｄ及びＷａｈｒｈａｆｔ
ｉｇ、Ａ、Ｌ、　　（Ｉｎｔ、Ｊ、ＭａｓｓＳｐｅｃｔ
ｒｏｍ、ａｎｄ　　Ｉｏｎ　　Ｐｈｙｓ、。

１９７８、ｖｏｌ、２６　　ｐｌ）らは一般的に用いら
れる種々のタイプの分析器を批評し且つ該円筒ミラー型
分析器の原理を詳しく述べている。５ａｒ−ｅ　１．Ｍ
、Ｚ　（Ｒｅｖ、Ｓｃ　ｉ、Ｉｎｓ　ｔｒ、１９６７、
ｖｏｌ、３８　　ｐ１２１０）は該ＣＭＡの理論的な論
述をしている。

該ＣＭＡは最も簡単な構造の場合、適切な電位差に維持
された２つの共軸をなす円筒形電極を有する。

該電極の軸上に配設された発生源から射出せしめられた
荷電粒子は該中央電極内に設けられた円周状スリットを
通過して該電極間の静電場に入る。

該荷電粒子は、次に、地球の重力場に対して斜め方向か
ら入射する入射粒子がとる軌道と似た曲線軌道を辿る。

該ＣＭＡのエネルギ帯域に含まれる入射エネルギを有す
る荷電粒子は該中央電極に設けられた第２の円周状スリ
ットを通過して該分析器から射出せしめられて該軸上の
焦点に収斂する。

該分析器は第１次及び第２次収斂特性を有し、該収斂特
性は５ａｒ−ｅｌ、ｅｔ、ａｌ、（同上文献）によって
説明された理論に従って設定されたものである。しかし
ながら、該２次収斂特性を得るためには、該荷電粒子は
該分析器に対して４２゜３°の角度をなして入射若しく
射出せしめられる必要がある。すなわち、４２．３°の
半角を有し且つ該ＣＭＡの軸上に頂点を有する円錐体の
面上を該頂点からある距離だけ離れた内側の点から入射
し且つ該軸上の外側の点に収斂する。該特性のために、
該ＣＭＡは一方では規模が小さく且つ製造か容易である
にもかかわらず実施困難となっている。

発明の目的 本発明の目的は荷電粒子の平行ビームを効率良く分析す
ることかでき且つ一般的には円形断面を有し且つ付加的
あるいは択一的にかかるエネルギを分析された粒子のビ
ームを生成することができる円筒ミラー型分析器エネル
ギ分析器を提供することである。

ＣＭ　Ａを利用する際に重要なことは４極からなる大型
分析器と共に用いられることである。かかる大型分析器
においては、大量分析さるべき荷電粒子のエネルギはあ
る限定されたエネルギ帯域内、一般的には０．５ないし
１０ｅＶの領域内に位置しなければならない。分光計に
対して高エネルギを伴って入射した帯電粒子は極めてす
ばやく該分光計を通過するので、該荷電粒子は完全に選
別される程充分に高周波電磁場（ＲＦ　　ｆｉｅｌｄ）
において振動せしめられず、結果として、所定値よりも
大きなエネルギを有するいくつかのイオンが検知器に入
射して影雑音信号を増加せしめる。

かかる２次イオン大量分光（ＳＩＭＳ）に応用する場合
には、生成された該２次イオンはかなり大きなエネルギ
帯域を有し、従って該２次イオンを分析するために用い
られる４極大型分析器の感度は極度に限定される。従っ
て、このような応用においては該４極分析器による大量
分析に適したエネルギを倚するイオンのみを通過せしめ
るために該４つの極の前にエネルギ選別器を配設するこ
とが一般的である。該ＣＭＡは上記の問題点を解決する
という目的に対して有効なタイプのエネルギ分析器であ
る。一般的な４極分析器に入射するビームは該４極分析
器の軸から約＋５°以上逸れない必要があり、それゆえ
、良好な感度を得るためには、該ＣＭＡから射出せしめ
られた収斂性の高い環状ビームを該４つの極に適した円
形断面を有する平行ビームに変換するための手段か必要
となる。該ＣＭＡを４極大型分析器に連結するための多
くの方法が知られている。Ｊｏｈｎｓｏｎｅｔ。

ａｌ、（同上文献）は該ＣＭＡの中央電極の内側に貫通
せしめられた一連の管状静電レンズを用いており、一方
、５ａｔａｋｅ、Ｎａｒａｓａｗａ。

ｅｔ、ａｌ　　（Ｊａｐａｎ、Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ
、　　１，９７６、　　ｖｏｌ、　　１５．　　ｐ１Ｂ
５９−１３６６）は特別に設計された格子状の中央電極
を有するＣＭＡと共に比較的一般的な静電レンズ素子列
を用いている。該ＣＭＡは４２°よりかなり小さい入射
角で働き且つ該電極の外側に焦点ををするので、おそら
く２次収斂式でないと考えられる。

Ｌｉｅｂｌ　（米特許第３９３５４５３号）は該ＣＭＡ
を軸に対して直角な面に沿って２つの部分に分は且つ該
分けられた２つの部分の間に多数（１２個）の４極分析
器を配設することからなる幾分具なった解決方法を採用
している。５ｃｈｕｂｅｒｔ及びＴｒａｃｙ　（Ｒｅｖ
、Ｓｃｉ、Ｉｎ５ｔｒ、１９７３．ｖｏｌ、４４　　ｐ
４８７）は該４つの極の軸と該ＣＭＡの軸とを約４２°
たけ傾斜せしめることからなる簡単方法を示唆している
。

しかしながら、かかる全ての従来技術による方法は１つ
若しくは１つ以上の欠点を有する。Ｊ。

ｈｏｓｏｎ、ｅｔ、ａｌによって提案された複雑且つ重
要な構造によって例証されるように、かかる必要事項を
満足する静電レンズ装置を設計することは難しく、一方
、５ａｔａｋｅ、ｅｔ、ａｉによって用いられたＣＭＡ
は、おそらく２次収斂性を有しないことで妥協せしめら
れたと考えられる。Ｌｉｅｂｌによって示唆された１２
個の４極分析器を用いる方法は明らかに高価な解決手段
であり、５ｃｈｕｂｅｒｔとＴｒａｃｙとによって提案
された簡単な方法は、該ＣＭＡからの回転対称形出力ビ
ームの一部分のみが該４極分ｔｒ器に入射せしめられる
ので、明らかに非能率的である。

従って、本発明は更に、構造が簡単で且つ該ＣＭＡから
射出せしめられた荷電粒子を該大型分析器に効率良く透
過せしめることができる円筒ミラー型分析器と大型分析
器との結合品を提供することを目的としている。

発明の要点 かかる目的に従って、１つの軸を共通軸として配設せし
められた円筒形中央電極及び周囲電極と、該中央電極及
び周囲電極の端部のうち少なくとも一方に配設され且つ
該共通軸に対して回転対称形の静電場を形成すべくなさ
れたビーム成形手段とを有し、該静電場は少なくとも１
つの等電位面を宵し、該等電位面は該共通軸上における
該中央電極から離れた点に向かって収斂し且つ該中央電
極の外周面領域まで延在し、該中央電極から離れる方向
に延在する該外周面の延長線に対して鋭角をなすことを
特徴とする円筒ミラー型分析器か提案されている。

このようにして、単一形状断面を有する平行ビームは該
ＣＭＡの受入れ角と略等しい角度で偏向せしめられた環
状断面を有するビームに効率よく変換され、このことに
よって該平行ビームは該ＣＭＡ内へ効率よく遷移せしめ
られる。更に重要なことは、該ＣＭＡの端部出口に同様
の構造を設けることによって該ＣＭＡの出口開口部から
射出せしめられる収斂性環状ビームを該共通軸に対して
整列せしめられた円形断面を有する平行ビームに変換す
ることができ、このことは４極からなる大型分光計との
結合を助ける。例えば、所望の位置に設けられた焦点に
該ビームを収斂せしめるために、該分析器から遠い側に
設けられたビーム成形手段に隣接して配設される一般的
な静電レンズを付加することもできる。

該ビーム成形手段は円筒ミラー型分析器を構成する該電
極の軸に対して回転対称形になされ且つ該電極から離れ
る方向における該軸上の１点に収斂し且つ該ＣＭＡの中
央電極の外周面の延長線に対して鋭角をなして交差する
内側電極と、上記内側電極から隔置され且つ該内側電極
と相補形状をなす外側電極とを有する。

好ましくは、該鋭角は該ＣＭ　Ａに対する最適入射角（
若しくは射出角）と等しくなるように選択され、通常路
４２°である。該内側電極と外側電極との間の空隙は環
状になされ、これらの電極は相補形状を有するので、該
空隙は該ＣＭＡの軸に沿った全ての点において一定幅を
有する。本発明に必要な静電場は該内側電極と外側電極
との間に適切な電位を印加することによって得られる。

該内側電極の電位は、好ましくは該円筒ミラー型分析器
の中央電極と同電位に維持され、一般的には該中央電極
の延長部として形成される。

該外側電極の外形面は、”好ましくは円筒形に形成され
、該ＣＭＡの中央電極の直径を越えない直径を有する。

該ビーム成形手段の外側電極の外周面の周囲には、該外
周面から離隔されて中空円筒形の防護用電極が配設され
、該防護用電極は該ＣＭＡの周囲電極内に突出している
。該防護用電極は該ビーム成形手段に印加される電位に
よって該ＣＭＡ内に発生せしめられる静電場に対する妨
害を最小にする。該防護用電極は便宜土練ＣＭＡの中央
電極と同電位に維持される。

該ビーム成形手段の内側電極の表面の形状は、好ましく
は該ＣＭＡの軸と整列せしめられた接線の周りに円弧を
回転することによって得られる形状をなし、該円弧は該
ＣＭＡの中央電極の外周面の外方向延長線と該円弧との
交点の間に延在してなる。もし該円弧の角度が該ＣＭＡ
の入射角に等しくなされた場合、平行ビームをなす該荷
電粒子は該ＣＭＡに対して正しい角度で入射する。該外
側電極の内側面の形状は該内側電極の形状と似ているが
該内側電極より大きい半径を存し、該外側電極と該内側
電極との間に一定幅の空隙が維持される。

このように構成されたビーム成形手段は該ＣＭＡの片端
若しくは両端に設けることができる。入口において該Ｃ
ＭＡの軸に対して平行に進む荷電粒子は偏向せしめられ
て該ビーム成形手段の電極間の空隙を円軌道に沿って進
み、該ＣＭＡに対して最適の角度で入射する。同様にし
て、該ＣＭＡから射出せしめられる荷電粒子は該ＣＭＡ
の出口において該ビーム成形手段内の同じ軌道を逆方向
に辿り、該ＣＭＡの軸に対して方向に射出せしめられる
。

しかしながら、本発明に従って他の形状の外形を用いる
こともできる。例えば、もし該ビーム成形手段を通る径
路の長さが短く、該ＣＭＡから最大限の作用を受ける必
要がないならば、該ＣＭＡに対する所望の入射角に等し
い半角を有する円錐形の内側電極と、これと相補形の円
錐形の孔ををする外側電極とを用いることができ、これ
によって製造が容易となる。

多くの場合、該ＣＭＡの入射及び射出角、すなわち該ビ
ーム成形手段の電極が該ＣＭＡの中央電極に対して交差
する点においてなす角度は略４２゜である。この角度は
該ＣＭＡが上記のように２次収斂する角度に相当する。

しかしながら、もし必要ならば他の入射及び射出角の値
を用いることもできる。

別の観点からすると、上記のようなビーム成形手段をそ
の出口に有する円筒ミラー型分析器から構成される荷電
粒子分析器から射出せしめられるエネルギ分析された荷
電粒子ビームを受け取るべく配設された大型分析器とを
組み合せたものを設けることもできる。

該大型分析器は、好ましくは４極大型分析器がよく、該
円筒ミラー型分析器と該４極大型分析器、　　は共通軸
上に配設せしめられる。

該ＣＭＡと該４極大型分析器との間には、該共通軸に対
して直角に配設せしめられた開口部を存する複数の板状
電極からなる従来の静電レンズを設けてもよい。該静電
レンズに印加される電位は該ＣＭＡから該大型分析器へ
の該荷電粒子の遷移を最適化すべく調整される。

本発明によるＣＭＡと４極大型分析器との組み合せは、
既に述べたようにいくつかの重要な使用法を有し且つ選
択されたエネルギ帯域における荷電粒子のビームを大量
に分析する極めて効率的且つ経済的な方法を提供する。

実施例 第１図に示す円筒ミラー型分析器（ＣＭ　Ａ　）は円筒
型中央電極２を有し、円筒形中央電極２は１２０″毎に
配設された３つの径方向支持棒３によって円筒形ケース
１に対して支持せしめられる。

支持棒３は中央電極２に設けられたタップ孔に嵌合せし
められ且つケース１の外側にナツトによって固定せしめ
られるか、或いは中央電極２及びケース１と共に単一部
材を機械加工することによって得ることができる。

荷電粒子を通過せしめる開口部８を有する端部部材７は
ケース１の端部に嵌合せしめられる。該ＣＭＡの周囲電
極は端部板１１．１２を有する２つの円筒部材９，１０
から構成され、該２つの円筒部材は組立てられる際に円
周状結合用継ぎ目１３を有する。端部板１１及び１２は
絶縁マウント１４及びネジ１５によって端部部材７に対
して支持せしめられる。絶縁マウント１４はネジ１５に
対して嵌挿せしめられたセラミック管１８と、端部部材
７とネジ１５とによって固定せしめられる他の部材との
間に配設せしめられたセラミックスペーサ１９とを有す
る。好ましくは、９０’毎に隔置された４つの絶縁マウ
ント１４が各々の端部部材７に対して配設される。

該ＣＭＡの各々の端部にはビーム成形手段が設けられ、
該ビーム成形手段は内側電極５及び外側電極６を存する
。

該ビーム成形手段の内側電極５は中央電極２の延長部に
よって形成され、中央電極２と一体化されている。本実
施例においては第１図の断面図がら明らかなように該ビ
ーム成形手段として円形形状のものが用いられているが
、他の形状のものでもよい。内側電極５の構造の詳細を
下記に示す。

該ビーム成形手段の外側電極６はフランジををする円筒
形に似た外郭を存し、絶縁マウント１４によって端部部
材７から防護されている。外側電極６の内郭は内側電極
５の形状に対して相補形状になされている。

防護用電極２０はネジ１５上に支持され且つ中空円筒形
状を有する。防護用電気２０はネジ１５によって端部部
材７．ケース１及び中央電極２と同電位に維持される。

周囲電極９，１０及び該ビーム成形手段の外側電極６へ
の電気接続はケース１に設けられた孔（図示せず）を貫
通せしめられた導電性部材によってなされる。

第２図には電極５．６がより詳しく示されている。内側
電極５は該ＣＭＡの軸２１に対して回転対象になされ且
つ軸２１と接する円弧を接線の周りに回転せしめること
によって得られる円形外郭を存する。該円弧の半径は等
電位面２３と中央電極２の表面の延長線とがなす角度２
２が４２．３゜になるように選定され、この角度におい
て該ＣＭＡは２次収斂性を有する。電極５及び６の間に
は図に示すように電源３８によって適切な電位差が印加
される。陽イオンの場合には、外側電極６には内側電極
５に対して負の電圧が印加せしめられる。該電位差の値
は該ＣＭＡによって選択されたエネルギ帯域においてイ
オンの透過を最適にせしめるべく選定される。外側電極
６の電位をｖ６、該ＣＭＡの周囲電極９，１０の電位を
Ｖｓ、内側電極５及び中央電極２の電位をＶ２で表わす
とすると、与えられた■２の値に対して該ＣＭＡの透過
エネルギ帯域を設定すべくＶｓの値が調整され、該ＣＭ
Ａが約５ｅＶの通過イオンに対して設定さレル場合、Ｖ
ｓ　　Ｖ２／Ｖ９−Ｖ２（７）値は一般的には０．３と
なる。

電極２と電極６との間の環状空隙２４は該ＣＭＡの出入
口用スリットと等しくなされ且つ適宜に選定される。電
極５と６との間の空隙は上述したように、好ましくは一
定幅になされる。

電極５と６との間の電位差によって静電場２５が発生せ
しめられ、静電場２５は第２図における２３の如き少な
くとも１つの等電位面を有し、該等電位面の延長線は軸
２１上の点２８に収斂する。

従って、平行ビーム２６内の荷電粒子は矢印２７によっ
て示す軌道に沿って偏向せしめられ且つ空隙２４を通過
して電極２の外周面の延長線に対して所望の角度（一般
的には、４２．３°）をなして射出せしめられる。同様
にして、最適角度にて射出せしめられた荷電粒子は該Ｃ
ＭＡの出口に位置するビーム成形手段において矢印２７
と逆の方向に進み、開口部８から軸２１に対して平行に
射出せしめられる。

このように構成された該ビーム成形手段の動作は、ある
程度までは入射荷電粒子のエネルギに依存する。しかし
ながら、該ビーム成形手段の長さは該ＣＭＡと比較して
短いので、該ビーム成形手段は該ＣＭＡよりもより広い
透過エネルギ帯域を何し且つその効果は通常無視するこ
とが出来る。

にもかかわらず、該ビーム成形手段の動作はエネルギに
依存するので上述のように電源３８によって供給される
電圧は該ＣＭＡに印加される電圧と共に変化せしめられ
る必要がある。

第３図は本発明における使用に適した他のタイプのビー
ム成形手段を示している。内側電極５は該ＣＭＡの中央
電極２と一体の延長部からなるが、第２図に示した円形
外郭の代りに単なる直線外郭を有し、従って、円錐形を
なす。内側電極６は内側電極５の形状に対して相補形の
中空円錐形状を−９する。第３図に示した実施例は第２
図に示した実施例と同様の方法で作用するが、その等電
位面の延長線は第２図の実施例における角度よりも急な
角度で軸２１と交差する。しかしながら、第３図の実施
例は製造上極めて簡単であり且つ多くの目的を充分なし
得る。

第４図はビーム成形手段を有する円筒ミラー型分析器（
ＣＭＡ）がその出口において大型分析器に対してどのよ
うに結合せしめられるかを示している。第４図において
は、本発明による該ＣＭ　Ａの端部部材７は若干異なっ
た形状になされており且つ装着用アダプタ１６の役割を
果す。第４図に示すように、装着用アダプタ１６の他端
には円筒形の支持管３０が固定せしめられる。支持管３
０の内側には４つの棒３１と支持絶縁部材３２とを有す
る４極大型分析器がネジ１７によって固定せしめられる
。該ＣＭＡから４極分光計への荷電粒子の遷移を最大に
するために、３つの絶縁マウント３６上に装着された開
口部を有する板３３．３４．３５からなる３要素静電レ
ンズか装着用アダプタ１６の内側に配設せしめられてい
る。絶縁マウント３６は該ＣＭＡにおける絶縁マウント
１４と類似しており、便宜上絶縁マウント１４を延長し
てなされてもよく、従って、セラミック管１８及びネジ
１５は装着用アダプタ１６を貫通せしめられて該ＣＭＡ
の部品及び板３Ｂ、３４．３５を固定せしめる。板３３
及び３５は従来のレンズの場合と同じように、一般的に
は接地され、板３４は該荷電粒子の該４極大型分析器へ
の遷移を最適化するために実験によって選定された電位
に維持される。

かかる３要素静電レンズの使用は望ましいけれども必須
ではなく、多くの場合、単に装着用アダブタ１６内に開
口部８に対して閉成せしめられた入口を有する４極大型
分析器を装着することによって充分な透過率を得ること
ができる。

本発明によるＣＭＡと４極大型分析器との組み合せは最
大感度と最大エネルギ分析とのどちらが必要とされるか
によって決まる２つの方法によって用いられる。もし最
大感度が必要な場合は、該ＣＭＡの中央電極２は接地電
位に維持され、該ＣＭＡを通過する荷電粒子のエネルギ
帯域は周囲電極９．１０の電位を変化せしめることによ
って選定される。該荷電粒子を最適のエネルギ（一般的
には５ｅＶ）を有しなから該４極大型分析器に入射せし
めるためには、該４極大型分析器の「極間バイアス」は
該ＣＭＡを通過する粒子のエネルギよりも約５Ｖだけ低
く設定される。電極６の電位及びもし電極３４が配設さ
れていれば電極３４の電位は該帯電粒子の透過を最適化
すべく調整され且つ一般的には該ＣＭＡを通過する帯電
粒子のエネルギに応じて変化する。

最大エネルギ分析を実行するためには、該ＣＭＡに入射
する荷電粒子は該ＣＭＡの該中央電極の電位を上げるこ
とによって選択されるエネルギの値よりも若干低い値ま
であらかじめ減速せしめられる。この場合における該大
型分析器の「極間バイアス」及び電極６及び３４の電位
は、前記の場合と同様に作用を最適化すべく調整される
。

本発明における各電極への電源供給は従来の方法によっ
てなすことができ、適切な供給装置の設計は当業者にと
って容易であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による円筒ミラー型荷電粒子エネルギ分
析器を示す断面図であり、第２図は本発明に適したビー
ム成形手段の一実施例を示す断面図であり、第３図は本
発明に適したビーム成形手段の他の実施例を示す断面図
であり、第４図は本発明による円筒ミラー型分析器と４
極分析器との組み合せを示す断面図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・ケース　　　　　２・・・・・・中央電
極３・・・・・・支持棒　　　　　４・・・・・・４極
分析器５・・・・・・内側電極　　　　６・・・・・・
外側電極７・・・・・・端部部材　　　　８・・・・・
・開口部９．１０・・・・・・周囲電極 １４・・・・・・絶縁マウント　　１５．１７・・・・
・・ネジ１６・・・・・・装着用アダプタ １８・・・・・・セラミック管 １９・・・・・・セラミックスペーサ ２０・・・・・・防護用電極

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）１つの軸を共通軸として、配設せしめられた円筒
   形中央電極及び周囲電極と、前記中央電極及び周囲電極
   の端部のうち少なくとも一方に配設せしめられ且つ前記
   共通軸に対して回転対称形の静電場を形成すべくなされ
   たビーム成形手段とを有し、前記静電場は少なくとも１
   つの等電位面を有し、前記等電位面は前記共通軸上にお
   ける前記中央電極から離れた該共通軸上の１点に収斂し
   且つ前記中央電極の外周面領域まで延在し且つ前記中央
   電極から離れる方向に延在してなる前記外周面の延長線
   に対して鋭角をなすことを特徴とする円筒ミラー型荷電
   粒子エネルギ分析器。
2. （２）前記ビーム成形手段が前記共通軸に対して回転対
   称形の面を有し且つ前記中央電極から離れる方向におけ
   る前記共通軸上の１点に向かって収斂し且つ前記中央電
   極の外周面の延長線に対して鋭角をなして交差する内側
   電極と、前記内側電極から隔置され且つ前記内側電極と
   相補形状を有する外側電極とを有する特許請求の範囲第
   １項記載の荷電粒子エネルギ分析器。
3. （３）前記内側電極の外形は前記共通軸と一直線の接線
   を中心に円弧を回転せしめることによって得られ、前記
   円弧は前記接線から前記中央電極の外周面領域まで延在
   してなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   荷電粒子エネルギ分析器。
4. （４）前記内側電極が円錐形であり且つ前記外側電極は
   中空円錐形であることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の荷電粒子エネルギ分析器。
5. （５）前記内側電極は前記中央電極に対して電気的に接
   続せしめられ且つ前記外側電極に印加される電位は前記
   中央電極と前記周囲電極とからなる円筒ミラー型分析器
   において選択された透過エネルギ帯域内における前記荷
   電粒子の透過を最適化すべく選択されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項ないし第４項記載の荷電粒子エ
   ネルギ分析器。
6. （６）前記ビーム成形手段が前記中央電極の外周面の延
   長線に対してなす角度が前記中央電極と前記周囲電極と
   からなる前記円筒ミラー型エネルギ分析器への最適入射
   角と等しいことを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第５項記載の荷電粒子エネルギ分析器。
7. （７）前記入射角が略４２°であることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項記載の荷電粒子エネルギ分析器。
8. （８）前記外側電極の外形が円筒形であり、中空円筒形
   の防護用電極が前記周囲電極の内側における前記外側電
   極の周囲に配設せしめられ、前記防護用電極は前記中央
   電極に対して電気的に接続せしめられてなる特許請求の
   範囲第２項ないし第７項記載の荷電粒子エネルギ分析器
   。
9. （９）前記ビーム成形手段を少なくとも出口に有する荷
   電粒子エネルギ分析器と、エネルギ分析がなされ且つ前
   記ビーム成形手段から射出せしめられる荷電粒子を受け
   取るべく配設せしめられた大型分析器との組み合せによ
   って構成される荷電粒子エネルギ分析器。
10. （１０）前記大型分析器は前記エネルギ分析器と共通軸
    を有する４極大型分析器からなることを特徴とする特許
    請求の範囲第９項記載の荷電粒子エネルギ分析器。
11. （１１）前記ビーム成形手段の出口と前記大型分析器の
    入口との間に、開口を有する複数の電極を有する静電レ
    ンズが配設せしめられてなることを特徴とする特許請求
    の範囲第９項若しくは第１０項記載の荷電粒子エネルギ
    分析器。