Elektronový spektrometr - Electron spectrometer

An elektronový spektrometr je zařízení používané k provádění různých forem elektronová spektroskopie a elektronová mikroskopie. To vyžaduje analýzu energie přicházejícího svazku elektronů. Většina elektronových spektrometrů používá a analyzátor hemisférické elektronové energie ve kterém je paprsek elektronů ohýbán elektrickým nebo magnetickým polem. Elektrony s vyšší energií budou paprskem méně ohnuty, což vytváří prostorově distribuovaný rozsah energií.

Elektronové spektrometry se používají na řadě vědeckých zařízení, včetně urychlovače částic, transmisní elektronové mikroskopy, a astronomické satelity.

Typy

Elektronové spektrometry mohou určovat energii elektronů na základě čas letu, retardační potenciál (účinně a horní propust ), rezonanční kolize nebo zakřivení ve vychylovacím poli (magnetickém nebo elektrickém).[1]

Elektrostatický elektronový spektrometr používá elektrické pole, které způsobuje pohyb elektronů podél gradientů pole, zatímco magnetická zařízení způsobují pohyb elektronů v pravém úhlu k poli. Magnetická pole budou působit ve směru kolmém na šíření elektronů, čímž se zachová rychlost, zatímco elektrostatická pole způsobí pohyb elektronů podél gradientu pole,[2] což může změnit elektronové energie, pokud složka směru šíření a gradientů pole nejsou kolmé. Díky těmto účinkům se v elektronových spektrometrech běžně používají sektorové konstrukce.

Konstrukce

The efektivní potenciál v řešení pohybu v magnetickém nebo elektrickém systému s rotační symetrií vede k radiálnímu zaostření na střední poloměr.[2] Superpozicí a kvadrupólové pole je možné axiální zaostření při oslabení radiálního zaostření až do astigmatismus zmizí. Trochu rozbitím rotační symetrie a změnou elektrostatického potenciálu podél střední dráhy sférická aberace je minimalizován.

Všechny elektrony z izotopového zdroje mohou být odsávány a zaostřovány do směrovaného paprsku (podobně jako v elektronová zbraň ), které lze poté analyzovat. Spektrometr může používat vstupní a výstupní štěrbiny nebo malý zdroj, který vyzařuje pouze do konkrétního úhlu a malý detektor. Fotoelektron Spektra jednotlivých krystalů vykazují závislost na emisním úhlu a vstupní štěrbina je nutná u vstupu polokulový elektronový analyzátor v úhlově rozlišená fotoemisní spektroskopie a související techniky. Tam detektor polohy citlivý detekuje energii v jednom směru a v závislosti na dalším optika boční rozlišení nebo jeden úhel ve druhém směru.

Elektrostatické spektrometry uchovávají roztočit, které lze následně vyřešit.

Reference

  1. ^ Roy, D .; Tremblay, D. (1990). "Návrh elektronových spektrometrů". Zprávy o pokroku ve fyzice. 53 (12): 1621–1674. Bibcode:1990RPPh ... 53.1621R. doi:10.1088/0034-4885/53/12/003. ISSN  0034-4885.
  2. ^ A b Zworykin, V; Morton, G; Ramberg, E; Hillier J; Vance A (1945). Elektronová optika a elektronový mikroskop. John Wiley and Sons, New York.

Viz také