Abstract A 90°-deflection imaging electron analyzer for measuring wide 2D angular distribution and perpendicular spin texture is proposed. This analyzer, which we call “right-angle-deflection imaging analyzer (RADIAN)”, provides electrostatic 90°-deflection and 2D focusing of an electron beam. Here a large acceptance angle comparable to that of cylindrical mirror analyzer (CMA) is achieved without using a grid, while CMA uses grids at the entrance and the exit of an electrostatic field. The 90° deflection allows measuring spin polarization not only in the in-plane direction, but also in the surface-normal direction. Basic properties of RADIAN, calculated by ray tracing, are shown in comparison with those of the most widely used electron energy analyzer, i.e., concentric hemispherical analyzer (CHA). RADIAN has a much higher 2D focusing capability than CHA and allows a much larger acceptance angle for 2D imaging. Moreover, the high focusing capability of RADIAN allows us to obtain high energy resolution comparable to that obtained in CHA. A simple and effective way to achieve higher energy resolution is to combine two or more RADIANs in tandem. Double-pass and triple-pass analyzers in this combination are taken into account. For a practical application, we consider a combination of RADIAN with the recently proposed ±90° omnidirectional photoelectron acceptance lens. RADIAN can be suitably used to develop a wide-angle 2D imaging analyzer, and can also be used to develop a spin-resolved 2D imaging analyzer that can perform perpendicular-spin-texture imaging.

中文翻译：

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用于测量宽二维角分布和垂直自旋纹理的 90° 偏转成像电子分析仪

摘要 提出了一种用于测量宽二维角分布和垂直自旋织构的90°偏转成像电子分析仪。这种分析仪，我们称之为“直角偏转成像分析仪 (RADIAN)”，提供电子束的静电 90° 偏转和 2D 聚焦。此处无需使用网格即可实现与柱面镜分析仪 (CMA) 相当的大接收角，而 CMA 在静电场的入口和出口处使用网格。90° 偏转不仅可以测量面内方向的自旋极化，还可以测量表面法线方向的自旋极化。通过射线追踪计算得出的 RADIAN 的基本特性与最广泛使用的电子能量分析仪，即同心半球分析仪 (CHA) 的特性进行了比较。RADIAN 具有比 CHA 高得多的 2D 聚焦能力，并允许更大的 2D 成像接受角。此外，RADIAN 的高聚焦能力使我们能够获得与 CHA 中获得的能量分辨率相当的高能量分辨率。实现更高能量分辨率的一种简单有效的方法是串联组合两个或多个 RADIAN。考虑到这种组合中的双通道和三通道分析仪。对于实际应用，我们考虑将 RADIAN 与最近提出的 ±90° 全向光电子接受透镜结合使用。RADIAN可适用于开发广角二维成像分析仪，也可用于开发可进行垂直自旋纹理成像的自旋分辨二维成像分析仪。RADIAN 的高聚焦能力使我们能够获得与 CHA 中获得的能量分辨率相当的高能量分辨率。实现更高能量分辨率的一种简单有效的方法是串联组合两个或多个 RADIAN。考虑到这种组合中的双通道和三通道分析仪。对于实际应用，我们考虑将 RADIAN 与最近提出的 ±90° 全向光电子接受透镜结合使用。RADIAN可适用于开发广角二维成像分析仪，也可用于开发可进行垂直自旋纹理成像的自旋分辨二维成像分析仪。RADIAN 的高聚焦能力使我们能够获得与 CHA 中获得的能量分辨率相当的高能量分辨率。实现更高能量分辨率的一种简单有效的方法是串联组合两个或多个 RADIAN。考虑到这种组合中的双通道和三通道分析仪。对于实际应用，我们考虑将 RADIAN 与最近提出的 ±90° 全向光电子接受透镜结合使用。RADIAN可适用于开发广角二维成像分析仪，也可用于开发可进行垂直自旋纹理成像的自旋分辨二维成像分析仪。考虑到这种组合中的双通道和三通道分析仪。对于实际应用，我们考虑将 RADIAN 与最近提出的 ±90° 全向光电子接受透镜结合使用。RADIAN可适用于开发广角二维成像分析仪，也可用于开发可进行垂直自旋纹理成像的自旋分辨二维成像分析仪。考虑到这种组合中的双通道和三通道分析仪。对于实际应用，我们考虑将 RADIAN 与最近提出的 ±90° 全向光电子接受透镜结合使用。RADIAN可适用于开发广角二维成像分析仪，也可用于开发可进行垂直自旋纹理成像的自旋分辨二维成像分析仪。