2017 Fiscal Year Annual Research Report
高分解能ディスプレイ型光電子分析器による構造と電子状態の同時観測法の開発
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17H06201
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| Research Institution | Japan Synchrotron Radiation Research Institute |
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Principal Investigator |
室 隆桂之 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主幹研究員 (50416385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松下 智裕 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 情報処理推進室, 室長 (10373523)
水野 潤 早稲田大学, ナノ理工学研究機構, 上級研究員(研究院教授) (60386737)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 阻止電場型分析器 / 球面グリッド / 高エネルギー分解能化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H29年度は、ディスプレイ型分析器である阻止電場型分析器の高エネルギー化の実現に向け、阻止電位電極である球面グリッドの製作方法および表面処理方法の開発に取り組んだ。阻止電場型分析器では、阻止電位電極の近傍で電子が減速されるため、球面グリッドの表面の仕事関数の不均一性がエネルギー分解能に影響する。そこで、測定を行う真空槽内で球面グリッドの表面汚染をイオン衝撃により除去して仕事関数を均一化することを目的に、イオンを広い立体角で放出することができる特殊なイオン銃を製作した。一方、阻止電場型分析器のエネルギー分解能は球面グリッドの開口面積の不均一性にも影響を受ける。そこで、開口面積の均一な球面グリッドの製作法の一つとして、機械加工による製作試験を進め、平面状の板を用いた加工試験においてφ60μmの穴径まで加工可能なことを確認した。また、もう一つの製作方法の候補として、エッチングや電鋳によるマイクロファブリケーションの技術を用いた大面積の球面グリッドの製作方法の検討を行い、樹脂製のモールドを用いた球面グリッドの製作試験を進めた。以上のようにさらなる高分解能化の取り組みを進めつつ、既に製作した阻止電場型分析器を装備した実験ステーションをSPring-8の軟X線ビームラインBL25SUにおいてH29年度に構築し、利用研究が展開可能な状況とした。H29年度の成果発表としては、阻止電場型分析器の高分解能化に関する理論予測と検証実験についての論文と、マイクロファブリケーション技術による球面グリッド製作に向けた球面状マスクの製作についての論文を発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H29年度の計画の一つは、阻止電場型分析器の高分解能化に必要な阻止電位電極の仕事関数の均一化の方法を検討することであった。これに関しては、阻止電位電極である球面グリッドの表面汚染を測定真空槽内でその場で除去して仕事関数を均一化するための広角イオン銃を考案し、製作した。また、その効果を確認するためのワイヤーメッシュを用いた球面グリッドも製作することができた。また、本研究で目標とするエネルギー分解能を最終的に実現するためには開口面積が均一な球面グリッドの製作が必要であるため、機械加工の加工精度の向上を研究計画として挙げていたが、これについても平面での加工ではあるがφ60μmまでの多数の貫通孔の加工が可能であることを確認することができた。一方で、エッチングや電鋳によるマイクロファブリケーション技術を用いた大面積の球面グリッドの製作方法の検討と製作試験も進めている。以上のことから、これまでのところ本研究は概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き阻止電場型分析器の高分解能化を目的に、球面グリッドの仕事関数を均一化するための対策を進める。まず、H29年度では球面グリッドの表面を測定真空槽内でその場でクリーニングするための広角イオン銃を製作したが、仕事関数の均一化には表面汚染の少ないコーティング方法の検討も重要である。現状では球面グリッドの表面はメッキによる金コートを行っているが、さらに汚染の少ないコーティング方法として金の真空蒸着を試みる。さらに、真空蒸着による金コートを行った球面グリッドに対して上記のイオン銃によるクリーニングを行い、その効果を確かめる。開口面積の均一な球面グリッドの製作に関しては、H29年度に行った平面での加工試験の結果を基に、球面での加工試験を行う。これらの球面グリッドを用いた阻止電場型分析器に対し、SPring-8において性能評価実験を行う。
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