Энергетические спектры высокодисперсионных электронных спектрометров
Диссертация
Научная новизна. Все результаты, полученные в данной работе, являются новыми. Впервые выведена универсальная интегральная связь между выходным сигналом электронного спектрометра и истинным спектром исследуемого источника в виде интегрального уравнения Вольтерра I рода с аппаратной функцией в качестве ядра. При этом с помощью безразмерной модели движения частиц в полях доказано, что аппаратная… Читать ещё >
Список литературы
- Thomson J. J. Rays of Positive Electricity and their application to chemical analyses Text. / J. J. Thomson — London.: Longmans, Green and Co, 1913. —237 p.
- Hawkes P. Recent advances in electron optics and electron microscopy Text. / P. Hawkes // Annales de la Fondation Louis de Broglie. — 2004. — V. 29. — P. 837−855.
- Козлов И. Г. Методы энергетического анализа электронных потоков Текст. / И. Г. Козлов. —М.: Атомиздат, 1971. — 248 с.
- Голиков Ю. К. Расчет элементов электростатических электронно-оптических систем: учеб. пособие для вузов Текст. / Ю. К. Голиков, К. Г. Уткин, В. В. Чепарухин — Ленинград.: ЛПИ, 1984. — 80 с.
- Голиков Ю. К. Теория синтеза электростатических энергоанализаторов Текст. / Ю. К. Голиков, Н. К. Краснова. — СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2010. — 409 с.
- Millican R. A. A direct photoelectric determination of Planck’s «h» Text. / R.A. Millican // Phys. Rev. — 1916. — V. 7. № 3. — P. 355−358.
- Zou Y. Compact high-resolution retarding field energy analyzer for space-charge-dominated electron beams Text. / Y. Zou, Y. Cui, V. Yun et al. // Phys. Rev. ST Accel. Beams. —2002. —V. 5. — P. 72 801.
- Zou Y. Longitudinal space-charge effects in a retarding field energy analyzer Text. / Y. Zou, Y. Cui, I. Haber, M. Reiser, P.G. О’Shea // Proc. of the РАС 2003. 12−16 May, 2003, Portland, USA.— 2003.— V. 1.— P. 511−513.
- Cui Y. Design and operation of a retarding field energy analyzer with variable focusing for space-charge-dominated electron beams Text. / Y. Cui, Y.
- Zou, A. Valfells et al. // Rev. of Sci. Inst. — 2004. — V. 75? № 8. — P. 27 362 745.
- Antel J. First Results from a Retarding Field Angle-Resolved Analyzer Text. / J. Antel Jr., G. R. Harp // Materials Characterization. — 1999. — V. 42, № 4. —P. 321−326.
- Jiang N. Mass-resolved retarding field energy analyzer and its measurement of ion energy distribution in- helicon, plasma Text. / N. Jiang, N. Zhao, H. Liu, T. Fang // Nuc. Inst, and Methods in Phys. Res. B. — 2005. — V. 229. —P. 508−518.
- Gahan D. Retarding Field Analyzer for Ion Energy Distribution Measurement Through- a- Radio-Frequency or Pulsed Biased Sheath Text. / D. Gahan, B. Dolinaj, Ch. Hayden, M. B. Hopkins // Plasma Process. Polym. — 2009. — V. 6,1. 1. — P. S643-S648.
- Pitts R. A. Retarding field energy analyzer for the JET plasma boundary Text. / R. A. Pitts, R. Chavan, Davies S. J' et al. // Rev. Sci. Instrum. — 2003. — V. 74, № 11. — P. 4644−4657.
- Chase L. M. The Geometrical Factor of Large Aperture Hemispherical Electrostatic Analyzers Text. / L. M. Chase // Rev. Sci. Instrum. — 1973. — V. 44. — P. 998−1002.
- DeSerio R. Spherical sector electrostatic analyzers for measurements of energy and angular distributions Text. / R. DeSerio // Rev. Sci. Instrum.— 1989. — V. 60. — P. 381−388.
- Sablik M. J. Computer simulation of an electrostatic spherical analyzer used as an energy spectrograph Text. / M. J. Sablik, J. D. Winninghamj C. Gurgiolo // Rev. Sci- Instrum. — 1985. —V. 56. — P. 1320−1328.
- Vilppola J. HI Optimization of hemispherical electrostatic- analyzer, manufacturing with respect to resolution requirements Text.} / J. H. Vilppola, J. T. Keisala, P. J. Tanskanen, H. Huomo // Rev. Sci. Instrum. — 1993. — V. 64. —P. 2190−2194.
- Ruan Ch.-Y. Optimization of spherical deflecting analyzer with finite-size effectsv Text. / Ch.-Y. Ruan- S. Nguyen, M. Finka // Rev. Sci. Instrum^ — 1999. — V. 70 — P. 4213−4220. /
- Paolini P. R. Charged' Particle Transmission Through Spherical Plate Electrostatic Analyzers Text. / P- R. Paolini, G. C. Theororidis // Rev. Sci: Instrum. — 1967. — V. 38 — P. 579−588.
- Joshi M.C. An electrostatic beta-ray spectrometer, using a spherical condenser Text. / M.C. Joshi- B V Thosar // Proc. Mat. Sciences. — 1953.— V. 38, № 5. — P.367. .
- Intriligator D. S. The pioneer Venus orbiter plasma analyzer experiment Text. / D. S. Intriligator, J. H. Wolfe, J. D. Mihalov // Geoscience and Remote Sensing. — 1980. — V. GE-18. — P. 39−43.
- Vilppolaa J. H. Comparison between simulations and calibrations of a high resolution electrostatic analyzer Text. / J. H. Vilppolaa, P. J. Tanskanen, B. L. Barraclough, D. J. McComas // Rev. Sci. Instrum. — 2001 — V. 72, № 9. — P. 3662−3669.
- Johnstone A.D. A Space-borne plasma analyzer for three-dimensional measurements of the velocity distribution Text. / A.D. Johnstone, S.J. Kellock, A.J. Coates, M.F. Smith // Nuclear Science. — 1985. — V. 32. — P. 139−144.
- Belova V. D. High-resolution energy analyzer with a large angular acceptance for photoelectron spectromicroscopy applications Text. / V. D. Belova, M. I. Yavor // Rev. Sci. lnstrum. — 2000. — V. 71, № 4. — P: 1651−1655.
- Mukai' T. Transmission* characteristics and fringing field- effect of a 270° spherical electrostatic analyzer Text. / T. Mukai, W. Miyake // Rev. Sci. lnstrum. — 1985. — V. 57. — P. 49−55.
- Sablik M. J. TFAS (A Tophat For All-Species): Design and Computer Optimization of a-New Electrostatic Analyzer Text. / M. J. Sablik, J. R. Scherrer, Js. D. Winningham et al // Geoscience and Remote Sensing. — 1990: — V. 28. — P. 1034−1048.
- Shimoda T. Numerical Calculation on a Top-Hat Plasma Particle Analyzer Using a Boundary-Fitted Coordinate System Text. / T. Shimoda, Sh. Machida- N. Terada // Plasma-Science. — 2007. — V. 35. — P. 1178−1183.
- Chornay D. J. Evaluation of an elliptical grid mirror electrostatic analyzer for space applications Text. / D. J. Chornay, F. H. Hunsaker, J. W. Keller //Rev. Sci. lnstrum. — 1997. — V. 68, № 3. — P. 1604−1608.
- Mukai T. The low energy particle (LEP) experiment onboard the GEOTAIL satellite Text. / T. Mukai, S. Machida, Y. Saito et al // J. Geomag. Geoelectr. — 1994. — V. 46 — P. 669−692.
- Wataru M. Calibration experiment of All-sky electrostatic analyzer Text. / M. Wataru, Y. Atsushi // Rev. of the National Institute of Information and Communications Technology. — 2004. — V. 51. P. — 167−178.
- Cooley J. E. An energy distribution and charge state analyzer for Hall thruster measurements Text. / J. E. Cooley, D. J. Fitzgerald // Joint Propulsion Conference and Exhibit 36th Huntsville. Jul-2000, Huntsville, USA. — 2000: — P. AIAA-2000
- Marinkovic B1 P. Cross section data for electron collisions in plasma physics Text. / B. P. Marinkovic, V. Pejcev, D. M. Filipovic et: al. // J. of Physics: Conference Series. — 2007. — V 86. — P. 12 006.
- Johnstone- A.D. The Geometric Factor of a Cylindrical Plate Electrostatic Analyzer Text. / A.D. Johnstone // Rev. Sei. Instrum. — 1971. — V. 43.1. 7.—P. 1030−1040:
- Овсянникова JI. П. Двухпериодный цилиндрический энергоанализатор с торцевыми электродами Текст. / Л. П. Овсянникова, Т. Я. Фишкова // ЖТФ. — 1997. — Т. 67, № 8. — С. 89−91.
- Bieniosek F.M. 1-MeV Electrostatic Ion Energy Analyzer Text. / F.M. Bieniosek, M. Leitner // Particle Accelerator Conference. 25−29 June, 2007, Albuquerque, New Mexico. — 2007. — P. 3940−3942.
- Vattuone L. Electrostatic electron analyzer with 90° deflection angle Text. / L. Vattuone, M. Rocca // Rev. Sei. Instrum. — 2002. — V. 73. — P. 38 613 866.
- Fujisawa A. Second order focusing property of 210° cylindrical energy analyzer Text. / A. Fujisawa, H. Iguchi. M. Sasao, Y. Hamada // Rev. Sei. Instrum. — 1995. —V. 66.1. 3. — P. 2524−2527.
- Cizmar P. New multichannel electron energy analyzer with cylindrically symmetrical electrostatic field Text. / P. Cizmar, I. Mullerova, M. Jacka, A. Pratt // Rev. Sei. Instrum. — 2007. — V. 78. — P. 53 714−53 714.
- Petrov V. N. Energy analyzer for spin polarized Auger electron spectroscopy Text. / V. N. Petrov, A. S. Kamochkin // Rev. Sei. Instrum. — 2004. — V. 75. —P. 1274−1279.
- Rubio-Zuazo J. A novel electrostatic electron analyzer for Hard X-Ray Photoelectron Spectroscopy (up to 15 keV) Text. / J. Rubio-Zuazo, M. Escher, M. Merkel, G.R.Castro // J. Phys.: Conf. Ser. — 2008. — V. 100. — P. 72 032 072 036.
- Овсянникова Л.П. Энергоанализатор с цилиндрической формой электродов Текст. / Л. П. Овсянникова, Т. Я. Фишкова // ПЖТФ. — 2004. — Т 30, № 7. —С. 36−41.
- Varga D. Electrostatic electron spectrometer based on two cylinders without axial symmetry Text. / D. Varga, K. Tokesi // Surface and Interface analysis. — 2006. — V. 38.1. 4. — P. 707−709.
- Fujisawa A. A study of non-ideal focusing properties of 30° parallel plate energy analyzers Text. / A. Fujisawa, H. Iguchi, Y. Hamada // Rev. Sci. Instrum.—1993. —V. 65.1. 5. —P. 1580−1584.
- Harukazu I. Heavy ion beam probe diagnostic of static and dynamic potential structure Text. /1. Harukazu // J. Plasma Fusion Res. Series. — 2001'. — V. 4. —P. 82−90.
- Michel J.-A. Deflection type energy analyzer for energetic electron beams in a beam-plasma system Text. / J.-A. Michel, J.-P. // Rev. Sci. Instrum. — 1988. —V. 60. —P. 33−36.
- Krause L. H. A new electrostatic analyzer for investigation of velocity-space instabilities in ionospheric plasma Text. / L. H. Krause, R. Balthazor, M. G. McHarg et. al. // ICOPS 2009: abstracts. 1−5 June, 2009, San Diego, USA. — 2009. — V. 1. — P. 1.
- Weightman P. A new high sensitivity Auger Spectrometer Text. / P. Weightman // Physica Scripta. — 1992. — V. 41. — P. 277−280.
- Toffoletto F. Design criteria for an angle resolved electron spectrometer of novel toroidal geometry Text. / F. Toffoletto, R.C.G. Leckey, J.D. Riley // Nucl. Instrum. Methods B. — 1985. — V. 12 — P. 282−297.
- Leckey R. C. G. A toroidal angle-resolving electron spectrometer for surface studies Text. / R. C. G. Leckey, J. D. Riley // Appl. Surf. Sci. — 1985. — V. 22.—P. 196−205.
- Leckey R. C. G. Angle-resolved photoemission using a toroidal energy analyzer Text. / R. C. G. Leckey, J. D. Riley, A. Stampfl // J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. — 1990. — V. 52. — P. 855−866.
- Williams J. F. An improved double-toroidal spectrometer for gas phase e, 2e studies Text. / J. F. Williams // Rev. Sci. Instrum: — 2007. — V. 78. — P. 111 301.
- Brewer D.F.C. A coaxial cone electrostatic velocity analyzer. I. Analysis of electron optical properties Text. / D. F. C. Brewer, W. R. Newell, A. С. H. Smith // J. Phys. E: Sci. Instrum. —1980. — V. 13. № 1. — P. 114−122.
- Leal-Quiros E. A hyperbolic energy analyzer Text.4/ E. Leal-Quiros, M. A. Prelas // Rev. Sci. Instrum. — 1990. — V. 61. № 6. — P. 1708−1712.
- Голиков Ю.К. Обратные задачи теории электростатических энергоанализаторов. I Текст. / Ю. К. Голиков, К. Г. Уткин, Д. В. Григорьев // ЖТФ. — 1998. —Т. 69. —С. 128−131.
- Голиков Ю. К. Теория и практика квазиконических энергоанализаторов Текст. / Ю. К. Голиков, Н. А. Холин, Т. А. Шорина // Научное приборостроение. — 2009. — Т.19, № 2. — С. 13−24.
- Холин Н. А. От квазиконических энергоанализаторов к сфероидальным Текст. / Н. А. Холин Т. А. Шорина, Д. Кубрик // Научное приборостроение. — 2009. — Т. 19, № 2. — С. 25−33.
- Shaw J. A high power faraday cup to measure extracted beam current from the Bates South hall ring Text. / J. Shaw R. Averiii, S. Kowalski et. al. // Particle Accelerator Conf., 1997. — 1997. — V. 2. — P. 2274−2275.
- Godlove T.F. Faraday Cup and secondary-emission ' monitor calibration Text. / T.F. Godlove, M .E. Toms, D. W. Jones, K.M. Murray // Nuclear Science. — 1967. — V. 14. — P. 215−216.
- Neff S. Faraday Cup Measurements of the Energy Spectrum-of Laser-Accelerated Protons Text. / S. Neff, S. Wright, J. Ford, R. Royle, R. Presura // 16th Pulsed Power Conference. 17−22 June, 2007, Albuquerque, USA. — 2007. — P. 1288.
- Hejna J. Scanning electron microscope electron detector with a radial type discrete dynode electron multiplier Text. / J. Hejna // J. of Microscopy. — 2008. — V. 232. — P. 276−281.
- Bauer F. Dynode-Timing Method for PET Block Detectors Text. / N. Zhang, M. Schmand, M. Loope, L. Eriksson, M. Aykac // IEEE transactions on nuc. sei. —2008.—V. 55, № 1. — P. 451−456.
- Krall H.R. Recent Developments In GaP (Cs)-Dynode Photomultipliers Text. / H.R. Krall, F.A. Helvy, D.E. Persyk // Nuclear Science. — 1970. —V. 17.1.3. — P. 71−74.
- Sapp W. W. Planar Dynode Multipliers For High-Speed Counting Text. / W. W. Sapp, E. J. Sternglass //Nuclear Science. — 1964. — V. l 1.1. 3. — P. 108−113.
- Siegmund О. H. W. Cross Strip Imaging Anodes for MicroChannel Plate Detectors Text. / О. H. W. Siegmund, A. S. Tremsin, J. V. Vallerga, J. Hull // Nuclear Science. — 2001. — V. 48 I. 3. — P. 430−434.
- Breeze S. A high-resolution (100-ps, 100-pm) microchannel plate gated pinhole camera to study fast Z-pinch implosions Text. / S. Breeze, L. Ruggles, L. Anderson et. al. // ICOPS '99. IEEE Conference Record Abstracts. 1999. P. 169.
- Манойлов В. В. Развитие методов обработки информации в масс-спектрометрии для изотопного и элементного анализа Текст. / В. В. Манойлов // Санкт-Петербург, Институт аналитического приборостроения РАН, 2007. —263 с.
- Афанасьев В.П. Электростатические энергоанализаторы для пучков заряженных частиц. Текст. / Афанасьев В. П., Явор С. Я. — М.: Наука, 1978. —224 с.
- Фридрихов С. А. Энергоанализаторы и монохроматоры для электронной спектроскопии. Текст. / Фридрихов С. А. — JL: Изд-во Ленингр. ун-та, 1978. — 158 с.
- Коротких B.JI. Улучшение энергетического разрешения фотоэлектронных спектров программной коррекцией на аппаратную функцию Текст. / Коротких В. Л., Косарев Е. Л., Ормонт А. Б., Коротких А. В. // ПТЭ. — 1994. — № 6. — С. 88−95.
- Горелик В.А. Восстановление формы спектра без изменения аппаратной функции анализатора Текст. / Горелик В. А., Яковенко А. В. // ЖТФ. —1997. —Т. 67, № 1. —С. 110−114.
- Жабрев Г. И. Восстановление истинного энергетического распределения частиц, прошедших через спектрометр с известной аппаратной функции Текст."/ Жабрев Г. И., Жданов С. К. // ЖТФ: — 1979.- — Т. 49, № 11. — С. 2450−24 541
- Курнаев В.А. Влияние аппаратных функций электростатических и магнитных анализаторов на обработку экспериментальных результатов Текст. / Курнаев В. А., Урусов В. А. // ЖТФ. — 1997. — Т. 67, № 6. — С. 8691.
- Wing G. М. A Primer on Integral Equations of the First Kind Text.,/ Wing G. M. — Los Alamos, USA, SIAM, 1991. — 149 p.
- Groetsch C. W. Integral equations of the First kind, inverse problems, and regularization: a crash course Text. / C. W. Groetsch // Journal of Physics: Conference Series. — 2007. — V. 73. — P. 12 001.
- Sarkar S. A blind-deconvolution approach for chromatographic and spectroscopic peak restoration Text. / S. Sarkar, P. K. Dutta, N. C. Roy // Instrumentation and Measurement. — 1998. — V. 47.1. 4. — P. 946−947.
- Jink R. Two-Dimensional Blind Iterative Deconvolution of Medical Ultrasound Images Text. / R. Jirik, T. Taxt // Ultrasonics Symposium. 23−27 Aug., 2004, Montreal, Canada. —2004. —V. 2. — P. 1262−1265.
- Гуров И.П. Улучшение качества изображений методом Ван-Циттерта Текст. / И. П. Гуров, Д. С. Смирнов // Научно-технический вестник СПбГИТМО: — 2002. — В. 6. — С. 178−182.
- Gold R. An iterative unfolding method for response matrices Text. / R. Gold — AEC Res. and Develop. Rep. ANL-6984, Argonne National Lab, 1964. — 39 p.
- Morhac M. Multidimensional FFT based positive definite Gold deconvolution algorithm Text. / M. Morhac, V. Matousek // J. Of Electrical Engineering. — 2005. — V. 56, № 5. — P. 141−145. •
- Lucy L. B. An iterative technique for the rectification of observed distributions Text. / L. B. Lucy // The Astron. J. — 1974. — V. 79, № 6. — P. 745−754.
- Waniak, W. Image restoration by simple adaptive deconvolution Text. / W. Waniak // Astron. Astrophys. Suppl. — 1997. — № 124. — P. 197 203.
- Dey N. 3D Microscopy deconvolution using Richardson-Lucy algorithm with total variation regularization Text. / N. Dey, L. Blanc-Feraud, Ch. Zimmer [et AI.] // Microscopy Research and Technique. — 2006. — V. 69.1.4. — P. 260−266.
- Vicidomini G. Application of the split-gradient method to 3D image deconvolution in fluorescence microscopy Text. / G. Vicidomini, P. Boccacci, A. Diaspro, M. Bertero // Journal of Microscopy. — 2009. — V. 234. — P. 47−61.'
- Hussain Z. High resolution detection system for time of flight electron, spectrometry Text. / A.S. Tremsin, G.V. Lebedev, O.H.W. Siegmund, J.V. Vallerga, J.B. McPhate, Z. Hussain // Nucl. Instr. Meth. — 2007. — V. A582. — P.172−174.
- Краснов M.JI. Интегральные уравнения. Текст. / M. JI Краснов — M.: Наука, 1975. — 303 с.
- Antoniadis, A. Nonparametric pre-processing methods and inference tools for analyzing time-of-flight mass spectrometry data Text. / A. Antoniadis, J. Bigot, S. Lambert-Lacroix [et Al.] // Curr. Anal. Chem. —2007. — V. 3 — P. 127−147.
- Mazet, V. Baseline spectrum estimation using half-quadratic minimization Text. / V. Mazet, D. Brie, J. Idier // Vienna.: XII European Signal Processing Conference. — 2004. — V. 1. — P. 305−308.
- Голуб Дж. Матричные вычисления Текст. / Дж. Голуб, Ч. Ван Лоун — М.: Мир. — 1999.
- Tanabe К. Projection Method for Solving a Singular System of Linear Equations and its Applications Text. / K. Tanabe // Numer.Math. —1971. — V. 17. —P. 203−214.
- Matsumoto M. Mersenne Twister: A 623-dimensionally equidistributed uniform pseudorandom number generator Text. / M. Matsumoto, T. Nishimura // ACM Transactions on Modeling and Computer Simulation — 1998. —V. 8,№ 1. — P. 3−30.
- Busch H. Berechnung der Bahn von Kathodenstrahlen im axialsymmetrischen elektromagnetischen Felde Text. / H. Busch // Annalen der Physik. — 1926. — V. 386,1. 25. — P. 974−993.
- Марциновский И.А. Адаптация алгоритмов восстановления энергетического спектра по экспериментальным данным электростатических энергоанализаторов Текст. / И. А. Марциновский // НТВ СПбГПУ. — 2010. — Т.104. № 3. — С.145−150.