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INS-0000000447

超高真空表面X線回折装置:試料表面作製用超高真空(UHV) チャンバおよび大型回折計

  ビームラインには各種超高真空チャンバを搭載可能な大型のS2+D2型回折計が設置されている( 図.3上参照、下図は真空チャンバ搭載時)。超高真空下でX線回折、CTR測定、反射率測定、X 線定在波測定が可能である。測定例として、結晶表面における原子構造の動的な変化、相転移あるいは界面の長周期構造の解析などがある。真空チャンバは、試料清浄表面作製用の加熱装置とスパッタリング装置、表面構造評価用の低速電子回折装置、反射高速電子回折装置、蒸着源、ガスdoser、膜厚モニタ、四重極質量分析計(QMS)、真空計を備える。目的に応じて3台の真空チャンバが用意されており、そのうちの1台は、試料基板温度を20 Kから1200 Kまで制御可能である。大型回折計は、試料、検出器ともに水平、垂直の両方向に回転の自由度をもち(S2+D2型の回折計)、その大きさは、3.2*3.2*2.3(m)である。試料は水平ω軸(チャンバに据え付けられている)、および、大型回折計の垂直α軸によって回転する。X線検出器用の回転軸として、水平δ軸、および、垂直γ軸がある。垂直軸は、試料用(α軸)と検出器用(γ軸)とが独立に駆動する。表2に各回転軸の角度分解能の一覧を示す。

図. 3. 大型回折計(上図)とUHVチャンバが搭載された場合の例(下図)

• 表 2. 回折計の各軸の分解能（arc sec/motor step）

  Axis	Step (arc sec)
  ω1	0.72
  ω2	0.72
  ω3	0.09
  α	0.36
  δ	0.36
  γ	0.36
  μ	3.6