ELETTRA上运行的第一条光束线

　　虽然理论上很多单色仪在软X射线波段的分辨本领E/△E可以达到104量级，但实际上只有几种单色仪能达到这么高的分辨率水平，它们是球面光栅单色仪、SX一700型单色仪及这两种单色仪的改进型。意大利的Trieste同步辐射光源上的精密电子光化学分析项目将用这类高分辨率的谱仪进行光电子谱实验。在这条光束线上采用了改进型SX一700单色仪原理，其结构由Jark提出，它能与波荡器很好地匹配，并在100eV一2000eV范围内做最佳调节。这条束线的所有光学元件的安装于1993年底完成，并在次年一月底开始试运行12h后第一次测量了样品，从那以后仪器校准用了200h。本文对此仪器做简单描述，并就使用测量到的总体吸收光谱数据来讨论此仪器的分辨本领。

　　改进型SX一700单色仪

　　共点SX-700单色仪如图1所示，这种仪器全部特性已在别处有过详细讨论，本文只就几点加以说明。通常在标准SX - 700单色仪出射狭缝处有一个象散的飞镖形单色像，这是平面光栅和椭球面聚焦作用共同引起的。对于入射的会聚和发散光束，平面光栅的色散改变了垂直方向单色光的会聚性而对水平方向会聚性无任何影响。在SX一700单色仪的聚焦镜上能看到两个分开的光源，垂直方向上的虚光源，它比水平方向的实光源离单色仪前方更远。一个椭球面不能使这两个光源成像在同样距离处，因此，垂直方向焦点离聚焦镜比水平焦点近。由于仪器象散，在垂直焦点处，光束呈飞镖状，采用一个前置聚焦镜和入射狭缝使SX - 700单色仪共点聚焦。其基本思想就是使垂直方向的虚光源和水平方向的实光源重合，柱面前置聚焦镜仅在垂直方向产生一个新的距单色仪较近的虚光源，它在水平方向没有聚焦作用。光栅的色散使垂直方向的虚光源返回到原来光源位置上，此处恰是椭球镜的第一个焦点，这时它们在第二焦点的出射狭缝处呈共点像。用入射狭缝来改变光束尺寸大小以达需要的分辨本领要求，如在入缝处光通量没有明显损失，在高达1000 eV光子能量范围内，此仪器分辨本领大于10000。采用最大倾角误差0. 2arcsec的光栅，在光子能量100 eV时，此仪器的分辨本领大于20000。为了把光束再聚焦在样品上，该仪器使用了椭球镜，这使利用小尺寸光斑时，在接近出缝处无任何相干现象发生。

　　测量单色仪分辨率最普通的方法无疑是惰性气体光子吸收法，此项技术不需任何复杂探测器，能量分辨率由实验数据确定。因此在不同地点用同种气体测到的吸收光谱可以相互比较。除了能量分辨率的测量外，因已知一些气体吸收光谱的能量位置，也可用来进行仪器波长定标。为了测量气体的光致吸收，我们在样品位置下方安装了一个专用小型气体室，在隔离实验腔的真空连接板上开一个小孔(直径0. 8 mm)用来安装两个电极，一个是正电位以收集电子，测量另一个电极和地之间的离子流可以获得吸收光谱。气室与一个可进行快速气体交换入口连接，以便更换不同的气体。为了测量需要，在得到的软X射线光子能量范围内，我们选用三种吸收结构分开较好的气体，其最低能量测试点是由氢离子在244 eV处的2p到4s间的能级跃迁产生，在约400 eV光子能量处N2分子1s一π态的振动劈裂给出中间点。在约868eV处，Ne的1s一3p的跃迁达到最高点。这种方法进行分辨率测量时间不太长，以测N:光谱为例，一般在1~5 min之间。