X線レーザーを用いたマイクロXPSに関する研究

本年度は、マイクロビームのビームサイズを幾何光学的に得られる理想的な大きさにするために、いくつかの対策を講じた。またその後、XPS装置を構築し装置の立ち上げを行った。(1) マイクロビーム実験対策として二つ行った。まず、ポンプの振動により生じるチェンバーの振動をおさえるために、除震用ゴムを使用したり、振動部分をしっかり固定した。また、測定時に用いるナイフエッジの刃先をより鋭いものに交換した。以上の対策を行った結果、幾何光学的に得られる大きさ約0.45μmに対して、共振器OFFの時は約0.42μm、共振器ONの時は約0.45μmとほぼ理想値の大きさを得ることができた。(2) XPS装置の立ち上げこの装置では、X線レーザの励起源であるYAGレーザーシステムとして、繰り返し運転(10Hz運転)可能なレーザーを用いることにした。それに伴い、ターゲットの形状を板状のものから、テープ状のものに代えた。このターゲットを用いて測定した結果、光電子を検出することできなかった。今回光電子の検出に至らなかった原因としては、励起源であるYAGレーザーシステムの出力不足にあると考えられる。そのために、X線レーザー線(波長15.47nm)の強度が小さかったものと思われる。このレーザーシステムの問題点としては、テープターゲット表面でのYAGレーザーの反射による波形の乱れと、繰り返し運転による出力低下、電磁ノイズによるS/Nの低下がある。初めの二つはYAGレーザーのロッドの状態、三つめは信号処理系が影響している。これらの問題点は現在対処中であり、具体的には繰り返し周波数を下げること、そしてノイズ発生源とノイズを取り込んでいる部分のシールドを行うことである。これらのYAGレーザーシステムの改善を行うことにより、サブミクロン空間分解能を持った装置が動作できるものと考える。

本年度は、マイクロビームのビームサイズを幾何光学的に得られる理想的な大きさにするために、いくつかの対策を講じた。またその後、XPS装置を構築し装置の立ち上げを行った。(1) マイクロビーム実験対策として二つ行った。まず、ポンプの振動により生じるチェンバーの振動をおさえるために、除震用ゴムを使用したり、振動部分をしっかり固定した。また、測定時に用いるナイフエッジの刃先をより鋭いものに交換した。以上の対策を行った結果、幾何光学的に得られる大きさ約0.45μmに対して、共振器OFFの時は約0.42μm、共振器ONの時は約0.45μmとほぼ理想値の大きさを得ることができた。(2) XPS装置の立ち上げこの装置では、X線レーザの励起源であるYAGレーザーシステムとして、繰り返し運転(10Hz運転)可能なレーザーを用いることにした。それに伴い、ターゲットの形状を板状のものから、テープ状のものに代えた。このターゲットを用いて測定した結果、光電子を検出することできなかった。今回光電子の検出に至らなかった原因としては、励起源であるYAGレーザーシステムの出力不足にあると考えられる。そのために、X線レーザー線(波長15.47nm)の強度が小さかったものと思われる。このレーザーシステムの問題点としては、テープターゲット表面でのYAGレーザーの反射による波形の乱れと、繰り返し運転による出力低下、電磁ノイズによるS/Nの低下がある。初めの二つはYAGレーザーのロッドの状態、三つめは信号処理系が影響している。これらの問題点は現在対処中であり、具体的には繰り返し周波数を下げること、そしてノイズ発生源とノイズを取り込んでいる部分のシールドを行うことである。これらのYAGレーザーシステムの改善を行うことにより、サブミクロン空間分解能を持った装置が動作できるものと考える。