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अर्धगोल इलेक्ट्रॉन ऊर्जा विश्लेषक
                                     

ⓘ अर्धगोल इलेक्ट्रॉन ऊर्जा विश्लेषक

एक अर्धगोल इलेक्ट्रॉन ऊर्जा विश्लेषक या अर्धगोल नीचे को झुकाव विश्लेषक का एक प्रकार है, इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्पेक्ट्रोमीटर आम तौर पर इस्तेमाल किया अनुप्रयोगों के लिए जहां उच्च ऊर्जा संकल्प की जरूरत है - अलग अलग किस्मों के इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी के रूप में इस तरह के कोण-हल photoemission स्पेक्ट्रोस्कोपी, एक्स-रे photoelectron स्पेक्ट्रोस्कोपी और बरमा इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी या इमेजिंग में इस तरह के अनुप्रयोगों के रूप में photoemission इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और कम ऊर्जा इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी.

                                     

1. समारोह

एक आदर्श अर्धगोल विश्लेषक के होते हैं दो गाढ़ा अर्धगोल इलेक्ट्रोड आंतरिक और बाहरी गोलार्द्धों की त्रिज्या आर 1 {\displaystyle R_{1}} और आर 2 {\displaystyle R_{2}} पर आयोजित की उचित voltages. एक ऐसी प्रणाली में, इलेक्ट्रॉनों कर रहे हैं रैखिक छितरी हुई है, के आधार पर उनकी गतिज ऊर्जा, दिशा साथ जोड़ने प्रवेश और बाहर निकलें भट्ठा, जबकि इलेक्ट्रॉनों के साथ ही ऊर्जा पहली बार कर रहे हैं-क्रम में ध्यान केंद्रित किया ।

जब दो voltages, V 1 {\displaystyle V_{1}} और वी 2 {\displaystyle V_{2}}, लागू कर रहे हैं करने के लिए आंतरिक और बाहरी गोलार्द्धों, क्रमशः, बिजली के संभावित क्षेत्र में दो इलेक्ट्रोड के बीच से इस प्रकार के Laplace समीकरण:

V r = − ^{-1}}.

के रूप में देखा जा सकता है चित्र की गणना इलेक्ट्रॉन trajectories, परिमित भट्ठा चौड़ाई नक्शे में सीधे ऊर्जा का पता लगाने चैनलों में इस प्रकार भ्रामक वास्तविक ऊर्जा के प्रसार के साथ बीम चौड़ाई । कोणीय प्रसार, जबकि भी बिगड़ती ऊर्जा का संकल्प, शो में कुछ ध्यान केंद्रित के रूप में के बराबर है नकारात्मक और सकारात्मक विचलन नक्शा करने के लिए एक ही अंतिम स्थान है.

जब इन विचलन से केंद्रीय प्रक्षेपवक्र व्यक्त कर रहे हैं के मामले में छोटे मापदंडों ε, ρ {\displaystyle \varepsilon,\रोह } के रूप में परिभाषित ई, कश्मीर = 1 ε ई P {\displaystyle E_{कश्मीर}=1 \varepsilonE_{\textrm {P}}}, आर 0 = 1 ρ R P {\displaystyle r_{0}=1 \rhoR_{\textrm {P}}}, और मन में है कि α {\displaystyle \alpha } ही छोटा है के आदेश के 1 डिग्री, अंतिम त्रिज्या के इलेक्ट्रॉनों पथ, आर π {\displaystyle r\pi}, द्वारा दिया जाता है

आर π ≈ आर पी 1 2 ε − ρ 2 ε 2 − 2 α 2 − 6 α 2 ε {\displaystyle r_{\pi }\लगभग R_{\textrm {P}}1 2\varepsilon -\रोह 2\varepsilon ^{2}-2\alpha ^{2}-6\alpha ^{2}\varepsilon}.

इसका मतलब यह है कि करने के लिए ऊर्जा का फैलाव Δ | π r − R P | ε ≈ 2 आर पी डी, ई, कश्मीर, ई P {\displaystyle \डेल्टा |r_{\pi }-R_{\textrm {P}}|_{\varepsilon }\लगभग 2R_{\textrm {P}}\,{\tfrac {\डेल्टा E_{कश्मीर}}{E_{\textrm {P}}}}} एक smearing के अधिकतम | π r − R P | ρ, α ≈ मैक्स आर 0 − R P 2 R P α 2 {\displaystyle \अधिकतम |r_{\pi }-R_{\textrm {P}}|_{\रो,\,\alpha }\लगभग \maxr_{0}-R_{\textrm {P}} 2R_{\textrm {P}}\alpha ^{2}} पर जोड़ा जाता है के हर बिंदु डिटेक्टर. इस smearing है इस प्रकार भ्रमित करने के लिए ऊर्जा फैलाव अधिकतम | π r − R P | ρ, α = Δ | π r − R P | ε {\displaystyle \अधिकतम |r_{\pi }-R_{\textrm {P}}|_{\रो,\,\alpha }=\डेल्टा |r_{\pi }-R_{\textrm {P}}|_{\varepsilon }}. यह इस प्रकार है कि वाद्य ऊर्जा संकल्प दिया, के रूप में एक समारोह की औसत चौड़ाई के दो slits w {\displaystyle w} और अधिक से अधिक घटनाओं कोण α {\displaystyle \alpha } की आने वाली photoelectrons है, जो खुद पर निर्भर w {\displaystyle w}, है

Δ E = E P w 2 R P + α 2 {\displaystyle \Delta E=E_{\textrm {P}}\left{\frac {w}{2R_{\textrm {P}}}}+\alpha ^{2}\right}.

संकल्प में सुधार के साथ बढ़ती R P {\displaystyle R_{\textrm {P}}}. हालांकि, तकनीकी समस्याओं से संबंधित करने के लिए आकार के विश्लेषक पर एक सीमा डाल दिया, अपने वास्तविक मूल्य, और सबसे अधिक analyzers है यह की रेंज में 100-200 मिमी है । कम पास ऊर्जा E P {\displaystyle E_{\textrm {P}}} भी संकल्प में सुधार, लेकिन फिर इलेक्ट्रॉन संचरण की संभावना कम है, और संकेत करने वाली शोर अनुपात कमजोर होती जाती है तदनुसार. Electrostatic लेंस के सामने विश्लेषक दो मुख्य उद्देश्यों है: वे इकट्ठा करने और ध्यान केंद्रित आने वाली photoelectrons में प्रवेश द्वार भट्ठा के विश्लेषक, और वे धीमा इलेक्ट्रॉनों की श्रृंखला के लिए गतिज ऊर्जा के आसपास ई P {\displaystyle E_{\textrm {P}}} क्रम में करने के लिए संकल्प को बढ़ाने.

जब प्राप्त स्पेक्ट्रा में बह या स्कैनिंग मोड, वोल्टेज के दो गोलार्द्धों – और इसलिए पारित ऊर्जा – तय आयोजित की जाती हैं; एक ही समय में, voltages लागू करने के लिए electrostatic लेंस बह रहे हैं में इस तरह के एक तरीका है कि प्रत्येक चैनल मायने रखता है इलेक्ट्रॉनों के साथ चयनित गतिज ऊर्जा के लिए चयनित समय की राशि. आदेश में कम करने के लिए अधिग्रहण के समय प्रति स्पेक्ट्रम, तथाकथित स्नैपशॉट या फिक्स्ड मोड में इस्तेमाल किया जा सकता है. इस मोड कारनामे के बीच संबंध की गतिज ऊर्जा में एक photoelectron और अपनी स्थिति के अंदर डिटेक्टर है । यदि डिटेक्टर ऊर्जा रेंज काफी व्यापक है, और अगर photoemission संकेत से एकत्र सभी चैनलों पर्याप्त रूप से मजबूत, photoemission स्पेक्ट्रम प्राप्त किया जा सकता है में एक ही शॉट की छवि से डिटेक्टर है ।

शब्दकोश

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