ミラー型エネルギー分析装置

半透明ミラー

ミラーの中に入った電子は減速作用を受けます。いったん電子の速度がゼロになって、 向きを変えて戻ってくる場合もあります。 収差補正ミラーのところ でも説明しましたように、このとき電子の持っているエネルギーによって反転して戻る 位置が変わってきます。そこで、速度の速い電子と遅い電子の順序が逆転し、色収差が 逆になるのでした。収差補正への応用ではなく、エネルギーアナライザへの応用として 使う場合は、これと違う点を利用します。

エネルギーアナライザとしてよく使われているミラーとして、半透明ミラーと呼ばれて いる方法があります。これは、図1に示したような穴の開いた二枚の並行平板電極を使う 場合と、グリッド(網)を使う場合とがあります。原理は同じです。シミュレーションでは 網を表すのは難しいので、一枚の板で電場計算し、その板を電子が通り抜けることが出来る ものとして電子軌道は計算します。そこで、ここでは穴あきの場合だけを示しています。 網や板にかける電圧をある値に設定して置きますと、この電圧より高い電圧を持っている 電子は、穴明き板や網の隙間を通り抜けてさらに先まで進みますが、板や網の電圧より低い エネルギーしか持たない電子は、板や網を潜り抜けることが出来ずに引き返します。 これは、ハイパスフィルタであると言うことができます。網を用いることから、グリッド 減速場法という名前も付いています。

静電ミラー

もうひとつのミラーである静電ミラーは、エネルギー分散を作る並行平板型のアナライザ と似ているため紛らわしいのですが、図2に示すように、一様電場の中で、電子は放物線 運動をします。電子は正の電極に明けられた孔から入射し、負の電極に近づく につれての速度を失っていきます。電子はやがて、電極に垂直な方向の速度を失って、 ゼロに成ります。その後で反対向きの速度を獲得して加速されます。そして最初に入った 正の電極からz方向に対称な位置から出てくるわけです。このとき、正の電極位置に 来たときの電極と平行な位置がエネルギーによってずれる、つまり分散を生ずるわけ です。最初に正の電極に電子を入れるときの電極との角度θが45°のときに分散が 最大に成ります。そこで、このミラーをPMA45と呼んでいます。また、入射および出射 のスリットを電場の外におく場合には、角度を30°にとります。これはPMA30と呼ばれて います。一方、同心円筒電極を用いる円筒ミラーCMAでは、物面と像面を同心円筒の 中心軸上に持ってきます。この場合の角度は42°になり、CMA42と呼ばれています。 .

目次(全体) 1.最初のページ
2.レンズ設計
3.偏向と非点補正
4.光電子顕微鏡PEEM
5.エネルギー・アナライザ
6.Wien Filter
7.収差補正
8. スピン回転器
9.著者のページ
作成日 2012/09/25 修正　2014/09/14, 2018/04/09, 2018/12/26

文献