担当者：柳下　明
内線5660（PHS 4449）
akira.yagishita@kek.jp

　この装置は、軟X線領域の発光測定の為に開発された分光器である。放射光を軸として分光器を回転することによって、偏光依存の測定が可能である（図１）。［文献１参照］

図１．ビームライン側から見た発光分光器　(a) depolarized配置、(b)polarized配置 　　　Ein：入射光の偏光、ESXE：発光の偏光方向

２．性　能

　この発光分光器は、Rowlandマウントタイプの軟X線分光器を基本としている。擬似的な発光点である入射スリットとグレーティングの位置は固定で、検知器がRowland円上を移動する機構になっている（図２）。検知器の移動は３軸制御になっていて、コンピュータから制御される。検知器は２次元のマルチチャンネル検知器で、検知器面の中心がRowland円に接するように設置される。従って、検知器面の周辺部では収差が大きくなるが、２次元の画像処理によって分解能を維持している。
　分光器にはグレーティングが２枚取り付け可能で、その２枚は真空を破らずに交換できる。グレーティングを選べば20〜1200eVの範囲で測定可能であるが、ビームラインとの兼ね合いで、現在5mと7mのグレーティングが設置されている（図３）。従って、実際の測定範囲は200eV〜1200eVである。ただし、励起光のエネルギー範囲は250〜1400eVである。（ビームラインBL-2C参照）。
　本装置には標準で循環型のHe冷凍機が設置されている。到達温度は約40Kで、連続的温調が可能である。また、本装置には電子エネルギーアナライザーCLAM２（VG社）が設置されている。Au等の光電子を測ることで、励起エネルギーの補正が可能である。また、十分真空を上げれば、発光と光電子の同時測定が可能となる。
　発光は表面敏感で無いので、通常の測定では超高真空で行われていない。標準的な真空度は1×10^-9 Torr程度である。これは、検知器や冷凍機のベーク温度が上げられないのも一因であるが、丁寧なベークをすれば10^-10 Torr台での測定は可能であると考えられる。
サンプルは準備槽からトランスファーされる。サンプルホルダーの制約から、サンプルの大きさは8×8mm²程度に制限される。

３．計測器系

　本装置で用いている検知器にはマルチチャンネルプレートが使用されているので、高圧をかける際には放電等に注意が必要である。特に真空を立ち上げた当初は高圧によるガスの放出があるので、十分ゆっくり昇圧されたい。また、光検知の為に光電面にCsIが塗布されている。吸湿性があるので、長時間大気にさらすことは厳禁である。
　本装置は、施設スタッフに代わって「軟X線発光」ユーザーグループが共同で維持・管理している。本装置を使用する場合、施設スタッフとの相談に加えてユーザーグループとの相談が必要である。初心者のユーザーは、ユーザー代表者と相談するか、習熟したユーザーとの共同実験にされたい。
　特に、偏光依存の実験の際にはユーザー同士の協力が不可欠なので、予めご相談されたい。分光器は偏光を変えたり装置がずれたりすると調整を行わなくてはらない（調整には約１日）。維持管理の都合上、一期のマシンタイムでは偏光の変更はしないことを原則としている。つまり、特別の事情が無い限り変更依存の実験は二期に渡って行わなければならない。あるマシンタイムでの偏光をどちらにするかはユーザー間の話し合いになる。ただし、他のユーザーに影響が無いことを前提に、習熟したユーザーが自己責任で行うのはこの限りではない。

ユーザーグループ代表
弘前大学　手塚泰久
　　　Tel: 0172-39-3642
e-mail: tezuka@si.hirosaki-u.ac.jp

図４．（上）TiO2単結晶の吸収スペクトル[2]。a〜mは共鳴ラマン散乱の励起エネルギーを示している。     図５．（右）TiO2単結晶の偏光依存共鳴ラマン散乱 [2]。0eVのピークは弾性散乱、点線はラマン散乱を示す。ここでは電荷移動励起によるラマン散乱が観測されている。棒線はTi 3d→2p蛍光。

５．参考文献

Last modified: 2005-04-13