[其他]低能电子谱仪分析栅

说明书

本实用新型涉及一种改进的低能电子谱仪分析栅，即蜂窝状结构分析栅，

现有的用于分析表面电子散射的各种低能电子谱仪中，诸如Auger电子谱仪(AES)、低能电子衍射谱仪(LEEDOA)和球面栅减速电位分析器(SGRPA)等，分析栅都是栅网状的。在电子能量分析中，能量的分辨率直接与分析栅栅网的孔径大小有关。网孔大分辨率下降，网孔小了又会降低电子束的透射率。为了同时提高谱仪的分辨率和透射率，对栅网有极高的要求，通常采用2～4线/毫米的金属网，网丝直径为数微米至数十微米。为了避免磁性和具有必要的强度，往往需要用钼、铜、镍、银或金等贵重金属作材料，这样不仅造价昂贵，而且增加了电子散射本底。球面栅电子能量减速分析器虽然比平面栅分析器的效率高，本底低，但球面栅的制造工艺更为繁杂。先采用编织、金属单(双)面腐蚀或电成型等工艺制成平面栅网，尔后再进行多次精密冲压、整形和退火，由于网丝极细，很难制成并保持严格的球形。如果使用单层栅网会产生严重的电位泄漏，但若采用双层栅网又会大大降低电子束的总透射率。

本实用新型的目的是提供一种制造工艺简单、成本低、具有高分辨率和高透射率的低能电子谱仪分析栅。

本实用新型的实施方案是：将一定厚度的金属材料或绝缘材料做成蜂窝状结构，若采用绝缘材料则在其表面涂上导电物质，蜂窝栅格的形状、孔径和蜂窝栅格的高度由谱仪的实际需要而定，蜂窝栅格的形状可以是多边形的也可以是圆形的，最好是正六边形的，蜂窝栅格高度与蜂窝栅格孔径比值为1.5至10。蜂窝状结构分析栅可以是平扳型的，也可以是球型的。

图1是根据上述方案提出的一种正六边形蜂窝状结构分析栅的示意图。

下面结合图1详细说明依据本实用新型提出的具体结构及其物理性能。

该蜂窝状结构分析栅是用50微米厚的铝箔粘接成的，正六边形的边长为3毫米，蜂窝栅格的高度为12毫米。由于蜂窝结构具有较高的强度和较好的韧性，铝材具有良好的延展性，所以它除了可以制成平扳型蜂窝结构分析栅外，还可以用高几何精度的半球形木模将它成形为球型面蜂窝状结构分析栅。由于蜂窝栅格的高度是蜂窝栅格孔径的一至数倍，所以它本身对外电场有极好的屏蔽作用。经计算和实验测量表明，这种蜂窝状结构的分析栅，在其蜂窝栅格孔内靠近孔壁处的电位等位线几乎是紧靠并沿壁走向的矩形分布，没有绕壁走向的封闭等位线，而且在蜂窝状结构分析栅的电子束入口处电力线自然形成汇聚透镜入射电子自动向栅孔中心轴线附近汇聚，减小了电子碰壁的几率，也降低了谱仪的散射本底，从而解决了平面或球面栅网的网孔大小引起的分辨率与透射率互相制约的矛盾，这种大孔径的蜂窝状结构分析栅，其电子能量分辨率优于10^-4，电子束透射率优于98％，都超过了4线/毫米的双层金属平面栅网的物理性能。