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散漫LEED像の強度分布を測定するためのシステムを構築した。具体的には、4枚グリッド型の既存のLEED装置を利用して、蛍光スクリーンに映し出されたLEED像を、超高真空装置のビューポ-ドを通じて、今回導入した冷却CCDカメラシステムで撮影するというものである。まず、CCDを冷却してデバイスより生ずるバックグラウンドノイズを低く抑えた結果、無秩序表面構造からの微弱な散漫散乱光を、充分なS/N比で検出できることを確認した。また、露出時間を短縮することにより、散漫散乱光よりも5桁以上明るいブラック回析点の強度も、同一システムで測定できることも明らかとなった。実効的ダイナミックレンジは8桁であり、さらに、この範囲での実際の回析強度とカメラからの出力値との直線性が確認され、散漫LEED像の散漫散乱光やブラック回析点を含むすべての構造の強度を、同一の基準で測定できることが確かめられた。
次に、散漫LEED像に存在するグリッドの不良による強度分布の異常を除去し、近傍の正常な強度分布よりその点の強度を補間するソフトウェアを作成した。その結果、散漫LEED像を正確に画像化することに成功した。
Si(100)上にGaを0.5原子層蒸着すると2X2秩序構造が生ずることが知られているが、蒸着量がこれより減少すると、LEED像は散漫になる。そこで、本システムを用いて、この散漫LEED像を観測することを試みた。その結果、LEED像の2倍の方向に微弱な線状の散乱成分があることが明らかとなった。これは、2X2秩序構造が生ずる前に、Ga原子が下地基板の2倍の周期性で1次元的に配列することに由来するものと推測された。
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