JPS6342374B2 - - Google Patents
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- JPS6342374B2 JPS6342374B2 JP55044829A JP4482980A JPS6342374B2 JP S6342374 B2 JPS6342374 B2 JP S6342374B2 JP 55044829 A JP55044829 A JP 55044829A JP 4482980 A JP4482980 A JP 4482980A JP S6342374 B2 JPS6342374 B2 JP S6342374B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- energy
- electrons
- grid
- electrode
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Links
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 241000084490 Esenbeckia delta Species 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
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- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
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- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子を運動のエネルギーの大小によつ
て分別する電子エネルギー分析器で特に非分散型
電子エネルギー分析器に関する。
て分別する電子エネルギー分析器で特に非分散型
電子エネルギー分析器に関する。
Ｘ線光電子分光分析等電子の運動エネルギーの
分布を求める装置では電子エネルギー分析器を通
して試料から放出される電子を検出するようにな
つており、電子エネルギー分析器は電子エネルギ
ーに対する一種のバンドパスフイルタである。上
述したような場合に用いられる電子エネルギー分
析装置には分散型と非分散型とがある。分散型は
２重円筒電極のようなもので、入口スリツトより
入射した電子のうち特定の速度を持つたものだけ
が出口スリツト上に収束することによつてエネル
ギー分析を行う。この構成は電子ビームをスリツ
トで制御して一部のみを利用するに過ぎないから
いわば暗く分析装置に用いた場合の感度が低い。
非分散型の電子エネルギー分析器は電子ビームを
制限するようなスリツト系がなく電子の利用率が
高いので明るく分析装置とした場合の感度が高
い。本発明はこの後者の非分散型の電子エネルギ
ー分析器に関する。
分布を求める装置では電子エネルギー分析器を通
して試料から放出される電子を検出するようにな
つており、電子エネルギー分析器は電子エネルギ
ーに対する一種のバンドパスフイルタである。上
述したような場合に用いられる電子エネルギー分
析装置には分散型と非分散型とがある。分散型は
２重円筒電極のようなもので、入口スリツトより
入射した電子のうち特定の速度を持つたものだけ
が出口スリツト上に収束することによつてエネル
ギー分析を行う。この構成は電子ビームをスリツ
トで制御して一部のみを利用するに過ぎないから
いわば暗く分析装置に用いた場合の感度が低い。
非分散型の電子エネルギー分析器は電子ビームを
制限するようなスリツト系がなく電子の利用率が
高いので明るく分析装置とした場合の感度が高
い。本発明はこの後者の非分散型の電子エネルギ
ー分析器に関する。
従来の非分散型電子エネルギー分析器は第３図
に示すような構造になつていた。第３図で１は電
子エネルギー分析器本体の金属筒で、この筒の中
心線に対し傾いた平行板電極２，３間に筒１の中
心線に直角に試料Ｓから放出された電子が進入す
る。電極２，３間に進入した電子は図で左方に進
行方向を変えて筒１内に入る。平行板電極２，３
は進入電子を筒１の中心線方向に向けるためと、
特に高エネルギー電子が後述する主分光部で２次
電子を発生させて電子エネルギースペクトルのバ
ツクグラウンドを強めるので、そのような高エネ
ルギー電子を除去するためで、高エネルギー電子
は電極２，３間で向きが変り切れず電極２に捕捉
される。筒１の左端部は電子エネルギーフイルタ
でローパスフイルタになつている。即ち筒１の左
端面電極Ｌは負電位Ｅにしてあり、エネルギeE
以上のエネルギーを持つた電子は左端面反射電極
Ｌに衝突し、同電極に捕捉されるが、eEよりエ
ネルギーの小さい電子は反射電極Ｌの前面で反射
される。かくして筒１内に左向きに進入した電子
のうちエネルギーeEより小さい電子は筒１内を
右方に進行する。筒１の右端寄りに２重グリツド
ｇ，g′よりなるハイパスフイルタ３がある。２重
グリツドのうち左側のものｇは筒１と接続されて
アース電位であり、右側のものg′は｜Ｅ−ΔE｜
の負電位にしてある。筒１内を右方に進行する電
子は上述したようにローパスフイルタを通つてエ
ネルギーeE以下のものだけになつている。これ
らの電子のうちエネルギーがｅ（Ｅ−ΔE）以下の
ものはグリツドg′で反撥され、エネルギーｅ（Ｅ
−ΔE）以上のものだけがグリツドg′を通過して
筒１右端の電子増倍管Ｍに進入し検出される。従
つて検出される電子はエネルギーがｅ（Ｅ−ΔE）
からeEまでのeΔEの幅のものだけになつている。
電極Ｌとグリツドg′に印加する電圧ＥとＥ−ΔE
とを変えることによりエネルギー走査が行われ
る。なお図中Ｑは４重極レンズで単に筒１内の電
子ビームの方向を定めるためのものである。
に示すような構造になつていた。第３図で１は電
子エネルギー分析器本体の金属筒で、この筒の中
心線に対し傾いた平行板電極２，３間に筒１の中
心線に直角に試料Ｓから放出された電子が進入す
る。電極２，３間に進入した電子は図で左方に進
行方向を変えて筒１内に入る。平行板電極２，３
は進入電子を筒１の中心線方向に向けるためと、
特に高エネルギー電子が後述する主分光部で２次
電子を発生させて電子エネルギースペクトルのバ
ツクグラウンドを強めるので、そのような高エネ
ルギー電子を除去するためで、高エネルギー電子
は電極２，３間で向きが変り切れず電極２に捕捉
される。筒１の左端部は電子エネルギーフイルタ
でローパスフイルタになつている。即ち筒１の左
端面電極Ｌは負電位Ｅにしてあり、エネルギeE
以上のエネルギーを持つた電子は左端面反射電極
Ｌに衝突し、同電極に捕捉されるが、eEよりエ
ネルギーの小さい電子は反射電極Ｌの前面で反射
される。かくして筒１内に左向きに進入した電子
のうちエネルギーeEより小さい電子は筒１内を
右方に進行する。筒１の右端寄りに２重グリツド
ｇ，g′よりなるハイパスフイルタ３がある。２重
グリツドのうち左側のものｇは筒１と接続されて
アース電位であり、右側のものg′は｜Ｅ−ΔE｜
の負電位にしてある。筒１内を右方に進行する電
子は上述したようにローパスフイルタを通つてエ
ネルギーeE以下のものだけになつている。これ
らの電子のうちエネルギーがｅ（Ｅ−ΔE）以下の
ものはグリツドg′で反撥され、エネルギーｅ（Ｅ
−ΔE）以上のものだけがグリツドg′を通過して
筒１右端の電子増倍管Ｍに進入し検出される。従
つて検出される電子はエネルギーがｅ（Ｅ−ΔE）
からeEまでのeΔEの幅のものだけになつている。
電極Ｌとグリツドg′に印加する電圧ＥとＥ−ΔE
とを変えることによりエネルギー走査が行われ
る。なお図中Ｑは４重極レンズで単に筒１内の電
子ビームの方向を定めるためのものである。
非分散型電子エネルギー分析器は上述したよう
な原理及び構造のものであり、本発明はこのよう
な電子エネルギー分析器における電子のエネルギ
ーフイルタの改良に関する。そこで従来の電子エ
ネルギーフイルタの構造について詳述する。第３
図の筒１の左端部のローパスフイルタの構造およ
び電界の様子を第４図に示す。左端面反射電極Ｌ
は筒１の中央点に中心を持つ凹球面をなし、その
前面（右側）にこの凹球面と同心的な球面状グリ
ツドＧがあり、このグリツドＧは筒１と接続され
ている。従つて反射電極ＬとグリツドＧとの間に
はＬからＧに向う電界が形成されており、平行板
電極２，３間を通つて筒１の中心付近で運動方向
が左向きになつた電子は稍発散傾向を持つて上述
電界に進入し、その電界が筒１の中央点を中心と
した放射状であるから前述した低側エネルギー電
子は右方へ反撥されて筒１の中央付近に収束した
後更に右方へ進んでハイパスフイルタ部に進入す
ることになる。反射電極ＬとグリツドＧ間の電界
が反射電極Ｌ及びグリツドＧの縁辺で乱れるのを
防ぐため電極ＬとグリツドＧとの間には幾つかの
環状電極Ｒを筒１と同心に絶縁環Ｉを介在させて
介装し、抵抗器ｒによつてグリツドＧから環状電
極を経て反射電極Ｌまでを梯子式に接続し、各環
状電極にＧからＬに向い段階的に下る電位を与え
ている。筒１の右端寄りのハイパスフイルタは上
述ローパスフイルタの反射電極Ｌに相当する部分
をグリツドg′にしただけで上述ローパスフイルタ
と全く同じ構造になつている。
な原理及び構造のものであり、本発明はこのよう
な電子エネルギー分析器における電子のエネルギ
ーフイルタの改良に関する。そこで従来の電子エ
ネルギーフイルタの構造について詳述する。第３
図の筒１の左端部のローパスフイルタの構造およ
び電界の様子を第４図に示す。左端面反射電極Ｌ
は筒１の中央点に中心を持つ凹球面をなし、その
前面（右側）にこの凹球面と同心的な球面状グリ
ツドＧがあり、このグリツドＧは筒１と接続され
ている。従つて反射電極ＬとグリツドＧとの間に
はＬからＧに向う電界が形成されており、平行板
電極２，３間を通つて筒１の中心付近で運動方向
が左向きになつた電子は稍発散傾向を持つて上述
電界に進入し、その電界が筒１の中央点を中心と
した放射状であるから前述した低側エネルギー電
子は右方へ反撥されて筒１の中央付近に収束した
後更に右方へ進んでハイパスフイルタ部に進入す
ることになる。反射電極ＬとグリツドＧ間の電界
が反射電極Ｌ及びグリツドＧの縁辺で乱れるのを
防ぐため電極ＬとグリツドＧとの間には幾つかの
環状電極Ｒを筒１と同心に絶縁環Ｉを介在させて
介装し、抵抗器ｒによつてグリツドＧから環状電
極を経て反射電極Ｌまでを梯子式に接続し、各環
状電極にＧからＬに向い段階的に下る電位を与え
ている。筒１の右端寄りのハイパスフイルタは上
述ローパスフイルタの反射電極Ｌに相当する部分
をグリツドg′にしただけで上述ローパスフイルタ
と全く同じ構造になつている。
上述したような電子エネルギーフイルタはグリ
ツドＧと反射電極Ｌ或はグリツドｇ，g′間の周辺
部電位は段階状に変化して電界がかなり乱れてい
るので電子が散乱され従つて電子の損失が多くな
り、また構造的には部品数が多くて複雑であつ
た。
ツドＧと反射電極Ｌ或はグリツドｇ，g′間の周辺
部電位は段階状に変化して電界がかなり乱れてい
るので電子が散乱され従つて電子の損失が多くな
り、また構造的には部品数が多くて複雑であつ
た。
本発明は上述した電子エネルギーフイルターの
性能を向上させしかも構造を単純化することを目
的としてなされた。以下実施例によつて本発明を
説明する。
性能を向上させしかも構造を単純化することを目
的としてなされた。以下実施例によつて本発明を
説明する。
第１図は本発明の一実施例の全体を示す。
図で１はエネルギー分析器本体の金属筒で、こ
の筒の中心線に対し傾いた平行板電極２，３間に
筒１の中心線に直角に試料Ｓから放出された電子
が進入する。電極２，３間に進入した電子は図で
左方に進行方向を変えて筒１内に入る。平行板電
極２，３は進入電子を筒１の中心線方向に向ける
ためと、特に高エネルギー電子が後述する主分光
部で２次電子を発生させて電子エネルギースペク
トルのバツククラウンドを強めるので、そのよう
な高エネルギー電子を除去するためで、高エネル
ギー電子は電極２，３間で向きが変わり切れず電
極２に捕捉される。筒１の左端部は電子エネルギ
ーフイルタでローパスフイルタになつている。即
ち筒１の左端面電極４は負電位Ｅにしてあり、エ
ネルギーeE以上のエネルギーを持つた電子は左
端面反射電極４に衝突し、同電極に捕捉される
が、eEよりエネルギーの小さい電子は反射電極
４の前面で反射される。かくして筒１内に左向き
に進入した電子のうちエネルギーeEより小さい
電子は筒１内を右方に進行する。筒１の右端寄り
に２重グリツドｇ，g′よりなるハイパスフイルタ
３がある。２重グリツドのうち左側のものｇは筒
１と接触されて筒１と同電位であり、右側のもの
g′は｜Ｅ−ΔE｜の負電位にしてある。筒１内を
右方に進行する電子は上述したようにローパスフ
イルタを通つてエネルギーeE以下のものだけに
なつている。これらの電子のうちエネルギーがｅ
（Ｅ−ΔE）以下のものはグリツドg′で反撥され、
エネルギーｅ（Ｅ−ΔE）以上のものだけがグリツ
ドg′を通過して筒１右端の電子増倍管Ｍに進入し
検出される。従つて検出される電子はエネルギー
がｅ（Ｅ−ΔE）からeEまでのeΔEの幅のものだ
けになつている。電極４とグリツドg′に印加する
電圧ＥとＥ−ΔEとを変えることによりエネルギ
ー走査が行われる。なお図中Ｑは４重極レンズで
単に筒１内の電子ビームの方向を定めるためのも
のである。電極４の前面（図で右側）には筒１に
接続された金網電極５が張設され筒１および電極
５，ｇで囲まれた空間内全体の電位を筒１と同電
位にして無電界状態としている。
の筒の中心線に対し傾いた平行板電極２，３間に
筒１の中心線に直角に試料Ｓから放出された電子
が進入する。電極２，３間に進入した電子は図で
左方に進行方向を変えて筒１内に入る。平行板電
極２，３は進入電子を筒１の中心線方向に向ける
ためと、特に高エネルギー電子が後述する主分光
部で２次電子を発生させて電子エネルギースペク
トルのバツククラウンドを強めるので、そのよう
な高エネルギー電子を除去するためで、高エネル
ギー電子は電極２，３間で向きが変わり切れず電
極２に捕捉される。筒１の左端部は電子エネルギ
ーフイルタでローパスフイルタになつている。即
ち筒１の左端面電極４は負電位Ｅにしてあり、エ
ネルギーeE以上のエネルギーを持つた電子は左
端面反射電極４に衝突し、同電極に捕捉される
が、eEよりエネルギーの小さい電子は反射電極
４の前面で反射される。かくして筒１内に左向き
に進入した電子のうちエネルギーeEより小さい
電子は筒１内を右方に進行する。筒１の右端寄り
に２重グリツドｇ，g′よりなるハイパスフイルタ
３がある。２重グリツドのうち左側のものｇは筒
１と接触されて筒１と同電位であり、右側のもの
g′は｜Ｅ−ΔE｜の負電位にしてある。筒１内を
右方に進行する電子は上述したようにローパスフ
イルタを通つてエネルギーeE以下のものだけに
なつている。これらの電子のうちエネルギーがｅ
（Ｅ−ΔE）以下のものはグリツドg′で反撥され、
エネルギーｅ（Ｅ−ΔE）以上のものだけがグリツ
ドg′を通過して筒１右端の電子増倍管Ｍに進入し
検出される。従つて検出される電子はエネルギー
がｅ（Ｅ−ΔE）からeEまでのeΔEの幅のものだ
けになつている。電極４とグリツドg′に印加する
電圧ＥとＥ−ΔEとを変えることによりエネルギ
ー走査が行われる。なお図中Ｑは４重極レンズで
単に筒１内の電子ビームの方向を定めるためのも
のである。電極４の前面（図で右側）には筒１に
接続された金網電極５が張設され筒１および電極
５，ｇで囲まれた空間内全体の電位を筒１と同電
位にして無電界状態としている。
第２図は上述実施例における電子エネルギーフ
イルタ部の構造および電界の様子を示す。４は反
射電極で第３図の電極Ｌに相当する。５は金網よ
りなるグリツドで反射電極４と同心球面に曲成し
てある。反射電極４とグリツド５との間にはセラ
ミツクの筒６が介在させてある。筒６の両端開口
部には内側に段７，７′が形成してあり、導体膜
８，８′が稍厚く形成してある。この導体膜には
銀が用いられている。電極４の外周には段７に嵌
合する段が形成してあり筒６の左端開口に嵌合さ
せてある。グリツド５の外周は段７′に嵌合する
金属環９に鋳込まれており、環９が筒６の右端に
嵌着される。筒６の内面には両端が導体膜８，
８′の下に重なるように抵抗膜１０が予め均一に
形成してある。抵抗膜１０は金属の蒸着膜が用い
られる。電極５は負の可変電圧源に接続される。
導体膜８′の端面は電子エネルギー分析器本体の
筒（第１図の１）の端面に当接せしめられ、両者
は電気的に導通して同一電位となる。以上の構成
はローパスフイルタに関するものであるが、電極
４の所をも金網のグリツドに変えればハイパスフ
イルタとなる。
イルタ部の構造および電界の様子を示す。４は反
射電極で第３図の電極Ｌに相当する。５は金網よ
りなるグリツドで反射電極４と同心球面に曲成し
てある。反射電極４とグリツド５との間にはセラ
ミツクの筒６が介在させてある。筒６の両端開口
部には内側に段７，７′が形成してあり、導体膜
８，８′が稍厚く形成してある。この導体膜には
銀が用いられている。電極４の外周には段７に嵌
合する段が形成してあり筒６の左端開口に嵌合さ
せてある。グリツド５の外周は段７′に嵌合する
金属環９に鋳込まれており、環９が筒６の右端に
嵌着される。筒６の内面には両端が導体膜８，
８′の下に重なるように抵抗膜１０が予め均一に
形成してある。抵抗膜１０は金属の蒸着膜が用い
られる。電極５は負の可変電圧源に接続される。
導体膜８′の端面は電子エネルギー分析器本体の
筒（第１図の１）の端面に当接せしめられ、両者
は電気的に導通して同一電位となる。以上の構成
はローパスフイルタに関するものであるが、電極
４の所をも金網のグリツドに変えればハイパスフ
イルタとなる。
本発明になる電子エネルギーフイルタは上述し
たような構成でグリツドと反射電極或は他のグリ
ツドとの間を抵抗体の筒で結合したから、抵抗体
中にはグリツドから反射電極又は他のグリツドに
向う連続的に降下する電位が形成され、その電位
降下は隣接する空間の電位降下と一致しており、
グリツドと反射電極又は他のグリツドとの間には
周縁部がないのと全く同じ電界が形成され、反射
電子を散乱させることなく反射させるから電子の
損失が少なくなる。また金属環と絶縁環とを交互
に重ねる構造と異なりグリツドと反射電極又は他
のグリツド及び内面に抵抗膜を形成した絶縁筒の
３部分だけで構成されるから部品点数が少なく、
更に第２図に示された幾つかの抵抗体ｒが不要で
従つてこれを取付ける手数も不要であつて構造が
従来のものに比し著しく簡単になつている。
たような構成でグリツドと反射電極或は他のグリ
ツドとの間を抵抗体の筒で結合したから、抵抗体
中にはグリツドから反射電極又は他のグリツドに
向う連続的に降下する電位が形成され、その電位
降下は隣接する空間の電位降下と一致しており、
グリツドと反射電極又は他のグリツドとの間には
周縁部がないのと全く同じ電界が形成され、反射
電子を散乱させることなく反射させるから電子の
損失が少なくなる。また金属環と絶縁環とを交互
に重ねる構造と異なりグリツドと反射電極又は他
のグリツド及び内面に抵抗膜を形成した絶縁筒の
３部分だけで構成されるから部品点数が少なく、
更に第２図に示された幾つかの抵抗体ｒが不要で
従つてこれを取付ける手数も不要であつて構造が
従来のものに比し著しく簡単になつている。
第１図は本発明の一実施例の全体を示す縦断側
面図、第２図は同実施例の要部拡大縦断側面図、
第３図は従来例の側面図、第４図は同従来例の要
部拡大縦断側面図である。 １……電子エネルギー分析器の本体、Ｌ……反
射電極、Ｇ，ｇ，g′……グリツド、Ｍ……電子増
倍管、Ｓ……試料、４……反射電極、５……グリ
ツド、６……絶縁筒、１０……抵抗膜。
面図、第２図は同実施例の要部拡大縦断側面図、
第３図は従来例の側面図、第４図は同従来例の要
部拡大縦断側面図である。 １……電子エネルギー分析器の本体、Ｌ……反
射電極、Ｇ，ｇ，g′……グリツド、Ｍ……電子増
倍管、Ｓ……試料、４……反射電極、５……グリ
ツド、６……絶縁筒、１０……抵抗膜。
Claims (1)
- １ 本体中央に電子入射部を有し、一方の端に反
射型のローパス電子エネルギーフイルタを配置
し、他方の端にハイパス電子エネルギーフイルタ
を配置し、このハイパス電子エネルギーフイルタ
の後に電子検出器を配置した構造で上記ローパス
電子エネルギーフイルタを本体より負電位を与え
た反射電極と、同電極の前面に同電極と平行して
配置され本体と同電位のグリツドと上記反射電極
と上記グリツドとの間を本体と同心円径の抵抗体
の筒によつて接続した構造とし、上記ハイパスフ
イルタを上記ローパスフイルタと同構造でその反
射電極をグリツド状にした構造とし、このグリツ
ドに上記反射電極より若干絶対値の少ない負電位
を与えるようにした電子エネルギー分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4482980A JPS56141159A (en) | 1980-04-04 | 1980-04-04 | Electronic energy analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4482980A JPS56141159A (en) | 1980-04-04 | 1980-04-04 | Electronic energy analyzer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56141159A JPS56141159A (en) | 1981-11-04 |
| JPS6342374B2 true JPS6342374B2 (ja) | 1988-08-23 |
Family
ID=12702338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4482980A Granted JPS56141159A (en) | 1980-04-04 | 1980-04-04 | Electronic energy analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56141159A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2942349B1 (fr) * | 2009-02-13 | 2012-04-27 | Cameca | Dispositif d'analyse de masse a large acceptance angulaire comprenant un reflectron |
| US8695857B2 (en) * | 2009-02-27 | 2014-04-15 | Taisei Kako Co., Ltd. | Cap and container with cap |
-
1980
- 1980-04-04 JP JP4482980A patent/JPS56141159A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56141159A (en) | 1981-11-04 |
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