ARPES光束線的建設(shè)及其性能優(yōu)化研究.pdf

1、角分辨光電子能譜(ARPES)是研究材料電子結(jié)構(gòu)最直接有效的工具之一，它不但能探測(cè)電子的能量，還能探測(cè)電子的動(dòng)量。在強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系和其它先進(jìn)材料的研究和理論發(fā)展中處于非常突出的地位?；谕捷椛洳ㄊ幤髡婵兆贤夤庠吹慕欠直婀怆娮幽茏V能夠克服傳統(tǒng)光電子能譜的表面極端敏感，并且能獲得高分辨率。本文基于合肥光源在真空紫外波段的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了一條用于角分辨光電子能譜的高分辨光束線，完成了光束線的安裝搭建和性能測(cè)試。并在此基礎(chǔ)上，嘗試?yán)命c(diǎn)列圖法優(yōu)化光柵

2、單色儀設(shè)計(jì)，提升光束線性能。
　　 1.簡(jiǎn)述了關(guān)于角分辨光電子能譜的研究背景，介紹了國(guó)際上現(xiàn)有的用于光電子能譜的高分辨光束線。
　　 2.介紹了合肥光源ARPES高分辨率光束線的理論設(shè)計(jì)。其基于波蕩器光源，采用固定包含角球面光柵單色器(SGM)覆蓋5-40eV的能量范圍，分辨能力好于10000(在8eV處)，在實(shí)驗(yàn)站處的光子通量好于5×1010phs/s，光斑尺寸小于1×0.5mm2。
　　 3.詳細(xì)介紹了光束線

3、主要部件的安裝調(diào)試和準(zhǔn)直經(jīng)過(guò)，并進(jìn)行了光柵單色儀的光子能量定標(biāo)、束線分辨率測(cè)試、光通量測(cè)試以及實(shí)驗(yàn)站樣品位置處的光斑大小測(cè)試。初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該束線性能達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，獲得了meV水平的實(shí)際能量分辨能力，樣品處平均光強(qiáng)約為5×1010photons·s-1，可滿足相關(guān)領(lǐng)域用戶的實(shí)驗(yàn)需求。
　　 4.介紹了點(diǎn)列圖法的數(shù)學(xué)過(guò)程和評(píng)價(jià)函數(shù)的選擇，并將遺傳算法引入到評(píng)價(jià)函數(shù)的優(yōu)化中，實(shí)現(xiàn)了全息光柵曝光參數(shù)的逆向自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)