Q and A(No.52)

Agの1sや2sピークはなぜXPSで観測されないのですか．

　XPSでは内殻電子を光電子として外に取り出すために，試料にX線を照射して内殻電子を励起させます．X線のエネルギーを

h ν

としますと，内殻電子が光電子として放出されるときのエネルギー（

E_{p}

）は，内殻電子の束縛エネルギーを

E_{B}

，分光器の仕事関数を

Φ_{analyzer}

とすると，

E_{p} = h ν - E_{B} - Φ_{analyzer}

となります．この式から，内殻電子が光電子として飛び出すためには，照射するX線のエネルギーが少なくとも内殻電子の束縛エネルギー以上でなくてはなりません．Ag1s電子の束縛エネルギーは25,514 eV，2s電子の束縛エネルギーは3,806 eVです^[1]．実験室で通常使用されるXPS装置は，AlまたはMgを励起して得られる特性X線を用いますが，Alの特性X線のエネルギーは1486.6 eV，Mgの特性X線のエネルギーは1253.6 eVです．これらの励起線源のエネルギーはAg1s電子や2s電子の束縛エネルギーよりも小さいので励起することは出来ず，観測されません．しかし，放射光や，CrのKα線（5414.7 eV）を励起源とする装置が使われるようになってきているので，深い内殻準位のエネルギー分析も可能となってきています．ただし，Ag1s電子の束縛エネルギーは25,514 eVと非常に大きいので，現状では，放射光を用いても観測することは困難です．

[1] 日本表面科学会編，”X線光電子分光法” p.210(丸善, 1998).

(ver. 231201)