ビームライン担当者：岡林　潤
03-5841-4418
jun@chem.s.u-tokyo.ac.jp

所内担当者：雨宮健太
5656(PHS4729)
kenta.amemiya@kek.jp

１． 概要

　BL-7Aは，東京大学大学院理学系研究科 附属スペクトル化学研究センター所属のビームラインです。偏向電磁石を光源とし，不等刻線間隔平面回折格子を用いた斜入射分光器により，50-1300 eVの単色軟Ｘ線を利用することができます。C, N, Oなど軽元素のK吸収端，Fe, Co, Niなどの3d遷移金属のL吸収端におけるX線吸収分光法(XAFS)，および各種元素の光電子分光(XPS)を行うことを主な目的としており，特にC K吸収端においても光強度が極端には減少しないことが特長です。偏光としては水平直線偏光の他に，電子軌道面から0.4 mrad程度上または下の光を取り込むことで楕円偏光を利用することも可能です。 　なお，カバーするエネルギー領域が重なるステーションとして，挿入光源ではBL-2，BL-13，BL-16など，偏向電磁石光源では，BL-3B，BL-11A，BL-11Dなどがありますので参照ください。

２． 性能

　図1に光学系の概略を示します。S0で垂直方向の取り込み角を決定したのち，円筒鏡M0，M1でそれぞれ水平，垂直方向の集光を行います。入射スリット S1を通った白色光は球面鏡M2と不等刻線間隔平面回折格子VLS Gratings (150, 300, 650 l/mmの3種が利用可能)によってエネルギー分散され，出射スリットS2によって単色化されます。なお，エネルギー分散XAFS測定を行う場合にはS2 を2 mm程度にまで開くことで，ある程度のエネルギー範囲の光を同時に取り出します。S2を通過した光はトロイダル鏡Mfによって試料位置へと集光されます が，その間に高次光を除去するための２枚組み平面ミラーシステムMc (Si，Ni，Auの３種が利用可能，入射角連続可変)を利用することができます。また，Mrは元来エネルギー分散XAFS測定用に準備されたミラーシス テムで，エネルギー分散方向を垂直から水平に変換するものですが，後述のように単色光に対して用いた場合には試料位置における光の形状を変化させることが 可能で，実験の種類に応じて使用することができます。なお，Mrによって偏光成分には変化ありません。

　典型的な条件における光子数およびその時の分解能を図2に示します。Mcを使用しない場合(no mirror)と使用した場合(Si mirror, Ni mirror)について示しました。Mcを使用する場合には，通常はそれぞれのエネルギーにおいて２次光がちょうどカットされるような角度に自動調整され ますが，用途によっては固定して使用することも可能です。なお，図2に示したのは自動調整を行った場合の値です。図3に特にスリット幅を狭くした場合の分 解能と光強度の測定例を示します。これらのデータは全て直線偏光を利用する場合の例ですが，楕円偏光(偏光度80%程度)を利用する場合には光強度が 1/3程度に減少します。 試料位置におけるビームサイズは，通常は0.3 mm(垂直)×3 mm(水平)程度です。 詳細につきましては文献1を参照ください。

図1：BL-7Aの光学系の模式図。

図2：典型的な条件における光子数。それぞれのエネルギーにおける分解能(E/ΔE)を矢印で示した。
　　　　　　　　　　スリット幅を固定してエネルギースキャンしているので，分解能がエネルギーに大きく依存することに注意。

図3：窒素分子に対する全イオン収量スペクトル。

３．　実験装置

　
[共同利用実験で利用できる実験装置]
(1) 全電子収量および深さ分解XAFS[28]測定用超高真空チェンバー
(2) XMCD測定装置(ビームライン備え付け)。1.2 Tまでの磁場中で、全電子収量法および
　　SDD(silicon drift detector)を用いた部分蛍光収量法による測定が可能。
(3) SES-2002電子エネルギーアナライザー

[利用できる周辺装置]
測定系制御用ＰＣ一式(Windows XP，LabVIEW，シリアルポート使用)
光強度モニター(Auメッシュ)
微少電流計
V-Fコンバータ
3チャンネルカウンター
高圧電源(650 V，3 kV，8 kV)
電池(2 kV程度)

[装置を持ち込む場合の注意点]
真空度： 直接接続する場合には10-5 Pa以下程度。薄膜(Al 500Å)で仕切ることも可能。
実験ステージからの高さ：　1200 mm程度
大きさ：　図4参照

図4：　実験ステージの平面図。

５． 参考文献

1. K.Amemiya, H.Kondoh, T.Yokoyama and T.Ohta, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 124 (2002) 151.
2. H.Kondoh, I.Nakai, A.Nambu, T.Ohta, T.Nakamura, R.Kimura and M.Matsumoto, Chem. Phys. Lett. 350 (2001) 466.
3. H.Kondoh, F.Matsui, Y.Ehara, T.Yokoyama and H.Ohta, Langmuir, 17 (2001) 8178.
4. A.Fujimori, T.Araki, H.Nakahara, E.Ito, M.Hara, H.Ishii, Y.Ouchi and K.Seki, Chem. Phys. Lett. 349 (2001) 6.
5. D.Kondo, K.Sakamoto, H.Takeda, W.Uchida, F.Matsui, K.Amemiya, T.Ohta and A.Kasuya, J. Synchrotron Rad. 8 (2001) 505.
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7. H.Kondoh, T.Nakamura, F.Matsui, T.Yokoyama, T.Ohta and M.Matsumoto, Mol. Cryst. and Liq. Cryst. 377 (2002) 45.
8. T.Nakamura, S.Yasuda, T.Miyamae, H.Nozoye, N.Kobayashi, H.Kondoh, I.Nakai, T.Ohta, D.Yoshimura and M.Matsumoto, J. Am. Chem. Soc. 124 (2002) 12642.
9. D.Kondo, K.Sakamoto, H.Takeda, F.Matsui, K.Amemiya, T.Ohta, W.Uchida and A.Kasuya, Surf. Sci. 514 (2002) 337.
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17. P.Zhu, T.Shimada, H.Kondoh, I.Nakai, M.Nagasaka and T.Ohta, Surf. Sci. 565 (2004) 232.
18. H.Kondoh, A.Nambu, Y.Ehara, F.Matsui, T.Yokoyama and T.Ohta, J. Phys. Chem. B 108 (2004) 12946.
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20. K.Amemiya, H.Kondoh, A.Nambu, M.Iwasaki, I.Nakai, T.Yokoyama and T.Ohta, Jpn. J. Appl. Phys. 40 (2001) L718.
21. M. Nagasaka, H.Kondoh, K.Amemiya, A.Nambu, I.Nakai, T.Shimada and T.Ohta, J. Chem. Phys. 119 (2003) 9233.
22. I.Nakai, H.Kondoh, K.Amemiya, M.Nagasaka, A.Nambu, T.Shimada and T.Ohta, J. Chem. Phys. 121 (2004) 5035.
23. M.Nagasaka, H.Kondoh, K.Amemiya, A.Nambu, I.Nakai, T.Shimada and T.Ohta, J. Chem. Phys. 119 (2003) 9233.
24. I.Nakai, H.Kondoh, K.Amemiya, M.Nagasaka, T.Shimada, R.Yokota, A.Nambu and T.Ohta, J. Chem. Phys. 122 (2005) 134709.
25. D.Matsumura, T.Yokoyama, K.Amemiya, S.Kitagawa, and T.Ohta, Phys. Rev. B66 (2002) 024402.
26. K.Amemiya, S.Kitagawa, D.Matsumura, T.Yokoyama, and T.Ohta, J. Phys. Condens. Matter 15 (2003) S561.
27. T.Yokoyama, D.Matsumira, K.Amemiya, S.Kitagawa, N.Suzuki, and T.Ohta, J. Phys. Condens. Matter 15 (2003) S537.
28. K.Amemiya, S.Kitagawa, D.Matsumura, H.Abe, T.Ohta, and T.Yokoyama, Appl. Phys. Lett. 84 (2004) 936.
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34. S.Wada, R.Sumii, K.Isari, S.Waki, E.O.Sako, T.Sekiguchi, T.Sekitani and K.Tanaka, Surf. Sci. 528 (2003) 242.
35. S.Wada, Y.Matsumoto, M.Kohno, T.Sekitani, K.Tanaka, J. Elec. Spec. Relat. Phenom. 137-140 (2004) 211.
    

Last modified: 2013-04-08