分子科学研究所 極端紫外光研究施設

分子科学研究所 極端紫外光研究施設

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BL3B(HOTRLU)  可視ー極紫外フォトルミネッセンスおよび反射・吸収分光法

概要

BL3Bは、可視光(VIS)から真空紫外(VUV)領域におけるフォトルミネッセンス(PL)を研究するために建設されました。このビームラインは、VUV、UV、 および可視(VIS)領域、すなわち1.7 ~ 31 eV(40~730 nm)のエネルギー(波長)範囲をカバーする2.5 mのオフプレーン・イーグル型直入射分光器で構成されており、それぞれ約20、約16、および約6 eVのエネルギーで最適化された、1200、600、および300 ライン/mmの一定刻線密度を持つ3つの球面回折格子を備えています。側面図および上面図は、それぞれ図1(a)および図1(b)に示されています。試料位置におけるビームスポットのFWHMは、0.25 mm(垂直方向)× 0.75 mm(水平方向)です。G3(300 ライン/mm)回折格子領域(1.7 ~ 11.8 eV)における光学純度を維持するため、低エネルギー通過フィルター(LiF、石英、WG32、OG53)を自動的に挿入することができます。図2は、入射スリットおよび出射スリットの開口幅を0.1 mmとした場合(分解能E / ΔE ≈ 2000(G3、約6.8 eV))の各回折格子における透過スペクトル(ビーム電流300 mA時の光子数)を示しています。両方のスリットは最大0.5 mmまで開くことができるため、全エネルギー領域におけるPL測定用に、1010 光子/秒以上の単色化された光フラックスを利用できます。エンドステーションには、試料冷却用の液体ヘリウム流式クライオスタットと、2つの検出器が装備されています。そのうちの1つはサリチル酸ナトリウムを用いた光電子増倍管であり、もう1つは反射・吸収測定用のSiフォトダイオードです。可視光(VIS)から極紫外線(VUV)までの広いエネルギー領域での PL 測定を行うため、エンドステーションには、従来の VIS 分光器だけでなく、CCD 検出器を備えた VUV 分光器を含む 2 台の PL 分光器が設置されています。

Fig. 1. Schematic layout of the BL3B (a) side view and (b) top view

Fig. 2. Throughput spectra for each grating (G1:1200 l/mm, G2:600 l/mm and G3:300 l/mm) with S1 = S2 = 0.1 mm

Technical Data

Monochromator-2.5 m normal-incidence monochromator
Energy range1.7-31 eV (40~730 nm)
Resolution (Δhν/ hν)≥12000 (at ~ 6.9 eV, 0.02 mm slits, G1 (1200 1/mm)
ExperimentsPhotoluminescence, reflection, and absorption spectroscopy, mainly for solids

BL3B in Activity Report 2024

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