HAXPES

 

  

 

 

 

 

 

 

Фотоэлектронный спектрометр с жестким рентгеном

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) - это мощный метод исследования химического состава и электронной структуры большого количества материалов, начиная от металлов, полупроводников, изоляторов и сверхпроводников и заканчивая материалами на основе углерода, такими как органические полупроводники.

Информационная глубина XPS определяется неупругим средним свободным пробегом (IMFP) фотовозбуждённых электронов в твёрдом веществе. Неупругий средний свободный пробег как функция кинетической энергии показывает отчетливый минимум при кинетических энергиях электронов в диапазоне 40-100 эВ. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в эксперименте XPS определяется энергией фотона. Здесь типичные энергии фотонов, используемые на установках синхротронного излучения и в лабораториях, достигают 1500 эВ. Для таких экспериментов IMFP дает информационную глубину 10-25Å. Другими словами, обычный XPS - это метод, чувствительный к поверхности. Чтобы получить доступ к объемным и межфазным свойствам, необходимо увеличить кинетическую энергию электронов, используя для возбуждения более высокие энергии фотонов. В жесткой рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (HAXPES) энергия фотонов обычно находится в диапазоне от 3 кэВ до 15 кэВ, что увеличивает глубину информации до 100-200 Å. Из-за низких сечений фотоионизации при более высоких энергиях возбуждения необходимо уделять особое внимание обнаружению электронов. Необходимы детекторы с низким коэффициентом темнового отражения, линейным откликом и высоким динамическим диапазоном, а также источники питания с высокой стабильностью. Кроме того, объектив анализатора должен работать с высокой пропускающей способностью при высоких коэффициентах замедления, чтобы обеспечить высокое энергетическое разрешение в диапазоне энергий жесткого рентгеновского излучения.