性能特點
? 超高分辨率,0.5 meV(全寬半高,F(xiàn)WHM)
? 在1.0 meV分辨率(FWHM)下,保證檢測器電流≥10 pA
? 采用新型電靜態(tài)偏轉器,具備受控的角度像差
? 低噪聲數字控制電子設備,配備菜單驅動軟件
? 用戶可選掃描范圍,最高可達50 eV,適用于振動電子和電子態(tài)應用
介紹
高分辨率電子能量損失譜(EELS)是一種強大的表面分析技術,能夠在高真空環(huán)境下對金屬和半導體表面進行獨特的振動分析。隨著技術的發(fā)展,絕緣體和聚合物薄膜也越來越多地通過電荷中和技術進行研究。EELS能夠輕松提供以下重要信息:
? 吸附物的振動頻率
? 吸附物的分子結構(分解、聚合)
? 表面鍵合強度
? 吸附幾何結構——表面鍵合位點
? 表面化學(氧化物形成、還原、中間體等)
? 泛音和組合振動帶
? 表面聲學和光學聲子
重要的是,EELS比紅外光譜具有更高的表面靈敏度和更寬的光譜范圍。例如,可以在幾分鐘內掃描200-5000 cm?1的光譜范圍,并且能夠檢測到低于10?3單層的吸附CO。與紅外光譜相比,EELS不受嚴格的偶極選擇規(guī)則限制,這些規(guī)則往往妨礙重要振動模式和吸附物的觀察。在EELS中,長程偶極散射和短程“碰撞”散射機制均可起作用,并且可以根據散射角度和碰撞能量有效研究。例如,偶極活性較弱的分子吸附物可以在碰撞散射區(qū)被檢測到。EELS獲取的信息能夠很好地補充Auger電子譜(AES)、電子能譜化學分析(ESCA)、低能電子衍射(LEED)、二次離子質譜(SIMS)、掃描探針顯微鏡(SPM)及其他表面探測技術的數據,并為實驗者提供易于理解的分析結果。
ELS5000光譜儀
ELS5000是一款最先進的光譜儀,基于德國尤利希KFA研究所Harold Ibach教授及其團隊的研發(fā)成果。該儀器在最佳條件下可實現(xiàn)0.5 meV的能量分辨率。ELS5000由LK Technologies按照與KFA的全球許可協(xié)議制造。
ELS5000采用高度優(yōu)化的雙通道單色儀,通過精心選擇參數,在兩個單色儀階段對127°圓柱偏轉器的空間電荷效應進行補償。預單色儀作為“減速”單色儀運行,進入第二單色儀的電子的動能約為預單色儀名義通能的五分之一。第二單色儀作為非減速階段,采用適合降低空間電荷的偏轉角。電子槍使用特殊的LaB6陰極。設計中一個重要特點是電靜態(tài)偏轉器在徑向和平面方向上的特殊形狀設計,以實現(xiàn)受控的角度像差。該裝置的極限分辨率可達0.3 meV1。
ELS5000配備單通道分析儀,且分析儀可旋轉,方便滿足許多實驗中對角度分析的需求。在單色儀與分析儀之間設有一組對稱的輸入輸出“變焦”透鏡,用于聚焦并調節(jié)電子束對樣品表面的加速或減速。采用了專利的非圓對稱透鏡設計,具備優(yōu)異的透射性能。結合此高透射透鏡的單色儀-分析儀系統(tǒng)在能量分辨率變化時仍能提供卓越的檢測電流。
型號ELS5000-DAC數字控制電子包
ELS5000系列電子光譜儀提供全計算機控制電子系統(tǒng),是高分辨率電子能量損失分析領域的獨特配置。該創(chuàng)新PC系統(tǒng)配備菜單驅動軟件,允許設置和優(yōu)化所有光譜儀電壓,并監(jiān)控關鍵電流水平??蓪⑼暾墓庾V儀設置表格讀取及存儲至磁盤,極大提升速度和靈活性,遠超傳統(tǒng)EELS電源。該集成系統(tǒng)包含信號恢復電子設備及菜單驅動軟件,用于采集、顯示和分析EELS振動光譜。
ELS5000-DAC軟件
軟件采用菜單驅動并支持鼠標操作。在“DAC模式”下,用戶可完整查看所有光譜儀電壓的彩色屏幕界面,并顯示用戶選定的電流值或通道計數器檢測到的計數率。用戶可通過鼠標調整顯示的任何電壓參數,以優(yōu)化電流、電荷計數等。所有當前光譜儀電壓設置可快速存儲至磁盤或隨時調出,方便切換電子束能量或光譜儀分辨率。軟件還提供“自動調諧”模式,計算機控制下自動優(yōu)化信號強度和峰形。
在信號恢復模塊,即“掃描模式”下,用戶可控制掃描范圍、通道寬度、每通道時間及重復掃描次數。掃描過程實時顯示,配有計數率(計數/秒)讀數及掃描中垂直比例尺調整功能。掃描結束后,完整數據被顯示,用戶可交互式檢查不同能量損失區(qū)段,讀取峰位(單位meV或cm?1)及強度(計數/秒)。用戶可繼續(xù)累積數據或將光譜存儲至磁盤,之前存儲的數據也可隨時調出進行交互式檢查。存儲數據還可通過多種用戶自選軟件包進行分析和繪圖。
機械規(guī)格
法蘭安裝光譜儀,配備所有必要的電氣和機械穿墻連接。法蘭處設有雙重磁屏蔽,以便與真空腔體的磁屏蔽接口。光譜儀由圓柱形雙通道單色儀和單通道分析儀組成。標準安裝為12英寸外徑的Conflat法蘭。分析儀可從直通位置旋轉至偏離78°的位置。請注意,本設備不含腔體磁屏蔽裝置。
一般性能規(guī)格
基于直接光束幾何結構,典型且保證的性能規(guī)格如下:
? 1 meV 全寬半高(FWHM)分辨率時,檢測器電流 > 10 pA
? 2 meV 全寬半高(FWHM)分辨率時,檢測器電流 > 70 pA
電子設備規(guī)格 — ELS5000 DAC型號
用于控制ELS5000光譜儀的數字控制電子包。包括光譜儀電壓的數字控制和關鍵電流的讀出。套件包含皮安表、降噪濾波器、電源、兼容PC的計算機及接口設備。
該套件還包括型號LK2000-CE的計數電子包及必要的接口。配備用于數據采集和光譜儀電壓控制的軟件。操作能量范圍為2-200 eV的電子動能,掃描范圍標稱為50 eV。電壓紋波小于250微伏峰-峰值。電子系統(tǒng)基于接地樣品方法(無需對樣品施加偏壓即可實現(xiàn)電子束能量控制)。