JPS62226554A - 荷電粒子エネルギ−アナライザ - 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】 本発明は、ＥＳＣＡやオージェ電子分光等に好適な荷電
粒子エネルギーアナライザに関する。

（ロ）従来技術とその問題点 従来、ＥＳＣＡやオージェ電子分光等に使用されている
荷電粒子エネルギーアナライザとして静電半球形の分散
形アナライザあるいはエネルギーフィルタを組み合わせ
た非分散形アナライザなどがある。

前者の分散形アナライザは、半球形アナライザの前段に
減速レンズ系を設け、該減速レンズ系によって励起され
た電子ビームを半球形アナライザの入射スリ″ットに収
束させるのであるが、この収束された電子ビームの立体
角が大きいと、電子ビームが半球形アナライザに到達で
きず、このため、検出感度に劣るという難点がある。

一方、後者の非分散形アナライザは、立体角を大きくと
れるけれども、試料から放出されるエネルギーの高い電
子を除去するために、収束レンズや前段フィルタを必要
とし、構造が複雑であるとライザに到達できず、このた
め、検出感度に限界があった。

本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、検
出感度を向上させた荷電粒子エネルギーアナライザを提
供することを目的とする。

（ハ）問題点を解決するための手段 本発明でば、上述の目的を達成するために、試料にＸ線
あるいは電子線を照射し、該試料から放出される荷電粒
子のエネルギーを分析する荷電粒子エネルギーアナライ
ザにおいて、回転楕円体の周面の一部に沿った形状を有
するローパスフィルタと、この回転楕円体の一方の焦点
位置に配置された入射スリットと、前記回転楕円体の他
方の焦点位置に配置された出射スリットと、前記他方の
焦点位置を曲率中心とする球面状のハイパスフィルタと
、前記一方の焦点位置に焦点を有する減速レンズ系とを
備えている。

（ニ）作用 上記構成では、減速レンズ系で収束した荷電粒子をロー
パスフィルタおよびハイパスフィルタを備える、いわゆ
る非分散形のアナライザ内に、導入するので、静電半球
形の分散形アナライザに比べて立体角を大きくとれると
とらに、従来の非分散形アナライザのように電子ビーム
の軌道を大幅に変える必要がなくなり、このため励起さ
れた電子ビームのアナライザへの導入効率が良くなり、
検出感度が向上する。

（ホ）実施例 以下、図面によって本発明の実施例について詳細に説明
する。第１図は本発明の一実施例の概略構成図である。

同図において、ｌは試料であり、この試料ｌには、励起
源１３からＸ線あるいは電子線が照射される。２は試料
ｌから放出される荷電粒子としての光電子を装置本体の
入射スリット３に収束する減速レンズ系である。この実
施例の減速レンズ系２は、３個の円筒形電極レンズ２ａ
。

２　ｂ、　２　ｃで構成されており、入射スリット３側
の円筒形電極レンズ２ｃの電位は、Ｖｌに設定されてい
る。

１１はアナライザ本体の外壁であり、この外壁１１の電
位もＶｌに設定されている。

４は入射スリット３からの光電子の内、成るエネルギー
値よりも低いエネルギーの光電子だけを選択的に反射す
るローパスフィルタであり、このローパスフィルタ４は
、回転楕円体の周面の一部に沿った形状を有する反射面
５と、この反射面５に平行なグリッド６とから成り、第
１図に示されるように、回転楕円体の周面の一部を形成
している。このローパスフィルタ４の反射面５は、Ｖ２
の電位に設定されている。

前記入射スリット３は、ローパスフィルタ４の前記回転
楕円体の一方の焦点位置０１に配置されており、また、
減速レンズ系２の焦点も該焦点位置０１にある。

７は出射スリットであり、この出射スリット７は、前記
回転楕円体の他方の焦点位置０２に配置されている。８
は出射スリット７からの光電子の内、成るエネルギー値
よりも高いエネルギーの光電子だけを選択的に透過させ
るハイパスフィルタであり、このハイパスフィルタ８は
、前記他方の焦点位置ｏ２を曲率中心とする同心球面状
の第１゜第２グリッド９．ＩＯから成る。このハイパス
フィルタ８の第１グリツド９はＶｌに、第２グリツド１
０は、Ｖ３の電位にそれぞれ設定されている。

１２は、ハイパスフィルタ８を通過した光電子が捕捉さ
れるエレクトロンマルチプライヤ等の検出器である。

第２図は第１図の実施例のフィルタ特性を示す図であり
、この第２図および第１図に基づいて、上記構成の荷電
粒子エネルギーアナライザの作用を説明ずろ。

試料ｌから放出された光電子は、第１図の仮想線で示さ
れろように減速レンズ系２によって入射スリット３に収
束する。この入射スリット３を通過する光電子の運動エ
ネルギーは、Ｖｌ（ｅＶ）以上である。この入射スリッ
ト３を通過した光電子は、等速直線運動をしてローパス
フィルタ４に到達する。ローパスフィルタ４では、運動
エネルギーがＶ　２　（ｅＶ　）より低いエネルギーの
光電子が反射されて出射スリット７に向かって運動し、
Ｖ２（ｅＶ）より高い運動エネルギーの光電子は、反射
面５に衝突して電荷を失う。したがって、ローパスフィ
ルタ４を通過する光電子の運動エネルギーは、■１〜Ｖ
２の範囲にある。

出射スリット７を通過した光電子は、ノ１イパスフィル
タ８に到達する。ハイパスフィルタ８では、運動エネル
ギーがＶ　３　（ｅＶ　）より低い光電子は第２グリツ
ドｌＯで反射され、運動エネルギーがＶ３（ｅＶ）より
高い光電子は通過して検出器１２に入る。

したがって、検出器１２には、第２図の斜線で示される
Ｖ３〜Ｖ　２　（ｅＶ　）のエネルギー範囲の光電子が
捕捉されて検出されることになる。

このように本発明の荷電粒子エネルギーアナライザでは
、ａ−パスフィルタ４およびハイパスフィルタ８を備え
る、いイつゆる非分散形のアナライザに、減速レンズ系
２を設けているので、電子ビームの立体角を大きくとる
ことができ、しかも、従来の非分散形エネルギーアナラ
イザのように電子ビームの軌道を変える必要がないので
、収束レンズや曲設フィルタ等を必要せず、これによっ
て、検出感度か向上するとともに、購造が比較的簡単と
なる。

さらに、本発明の荷電粒子エネルギーアナライザでは、
回転楕円体の周面に沿った形状を有するローパスフィル
タ４の前記回転楕円体の一方の焦点位置に焦点を有する
減速レンズ系２と、前記回転楕円体の他方の焦点位置を
曲率中心とする球面状のハイパスフィルタ８とを設けて
いるので、ハイパスフィルタ８の後段にマイクロヂャン
ネルプレートを設置することによって、試料１の像を観
測すること、すなわち、イメージングが可能となる。

（へ）効果 以上のように本発明によれば、試料にＸ線あるいは電子
線を照射し、該試料から放出される荷電粒子のエネルギ
ーを分析する荷電粒子エネルギーアナライザにおいて、
試料にＸ線あるいは電子線を照射し、該試料から放出さ
れる荷電粒子のエネルギーを分析する荷電粒子エネルギ
ーアナライザにおいて、回転楕円体の周面の一部に沿っ
た形状を有するローパスフィルタと、この回転楕円体の
一方の焦点位置に配置された入射スリットと、肋記回転
楕円体の他方の焦点位置に配置された出射スリットと、
前記他方の焦点位置を曲率中心とする球面状のハイパス
フィルタと、前記一方の焦点位置に焦点を有する減速レ
ンズ系とを備えているので、検出感度が向上するととも
に、イメージングが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は第１
図の実施例のフィルタ特性図である。 ｌ・・・試料、２・・・減速レンズ系、３・・・入射ス
リット、４・・・ローパスフィルタ、７・・・出射スリ
ット、８・・・ハイパスフィルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）試料にＸ線あるいは電子線を照射し、該試料から
   放出される荷電粒子のエネルギーを分析する荷電粒子エ
   ネルギーアナライザにおいて、 回転楕円体の周面の一部に沿った形状を有するローパス
   フィルタと、 この回転楕円体の一方の焦点位置に配置された入射スリ
   ットと、 前記回転楕円体の他方の焦点位置に配置された出射スリ
   ットと、 前記他方の焦点位置を曲率中心とする球面状のハイパス
   フィルタと、 前記一方の焦点位置に焦点を有する減速レンズ系とを備
   えることを特徴とする荷電粒子エネルギーアナライザ。