本发明涉及带电粒子能谱测试，尤其涉及一种半球型带电粒子能量分析器。
背景技术：
1、x射线光电子能谱xps、紫外光电子能谱ups、俄歇电子能谱aes、离子散射能谱iss、电子能量损失谱eels等带电粒子能谱先进分析测试技术广泛应用于材料分析、凝聚态物理、表面物理化学和半导体集成电路、新能源、腐蚀防护表征等科学研究和工程应用领域。半球型带电粒子能量分析器基于“带电粒子在内外半球电极之间平方反比电场下运动轨道为开普勒轨道”的原理，具有出色的能量分辨率和传输率，广泛应用于上述带电粒子能谱分析测试技术，是这类分析仪器的核心部件。
2、对于理想的半球型带电粒子能量分析器，内外半球电极之间的电场以平方反比的形式变化。而在实际情况下，在内外半球电极边缘处存在显著的边缘电场效应。这种边缘电场增大了带电粒子运动轨迹的迹线宽度，导致了分析器能量分辨率的降低。且随着内外半球电极之间的间隙变大，边缘电场效应变得更加严重。因此，如何校正边缘电场效应对于获得良好的带电粒子能谱测试分辨率至关重要。
3、当前针对边缘电场的修正有赫尔佐格修正(herzog)和约斯特修正(jost)两种修正方式，上述两种修正方式虽然对边缘电场的校正有一定的改善效果，但是依然不能满足更高能谱分辨率对边缘电场修正的要求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的问题，提供了一种半球型带电粒子能量分析器。
2、本发明的目的是通过以下技术方案实现：一种半球型带电粒子能量分析器，包括内半球电极、外半球电极、静电透镜、减速电极和探测器，内半球电极、外半球电极、静电透镜、探测器均安装于减速电极上，内半球电极与外半球电极的球心重合，内半球电极和外半球电极组成对带电粒子具有能量选择通过功能的半球偏转器；静电透镜设于半球偏转器的入射端，探测器设于半球偏转器的出射端，其特征在于，还包括设于减速电极上的边缘电场修正电极，边缘电场修正电极的重心与内半球电极的球心、外半球电极的球心处于同一轴线。
3、在一示例中，所述静电透镜采用偏心入射的方式将带电粒子由偏心位置入射至半球偏转器。
4、在一示例中，所述边缘电场修正电极的电位跟随减速电极的电位进行变化。
5、在一示例中，所述边缘电场修正电极为环形、圆盘形、弧形中任意一种。
6、在一示例中，所述边缘电场修正电极包括同心的内圆环电极和外圆环电极，内圆环电极的半径r3、外圆环电极的半径r4、内半球电极的半径r1、外半球电极的半径r2之间满足：r1<r3<r4<r2。
7、在一示例中，所述边缘电场修正电极可拆卸的设于减速电极上。
8、在一示例中，所述减速电极的重心与内半球电极的球心、外半球电极的球心、边缘电场修正电极的重心处于同一轴线。
9、在一示例中，所述内半球电极、外半球电极表面进行了镀金处理或者石墨喷涂处理。
10、在一示例中，所述静电透镜包括多段电极，多段电极的电子通道内表面进行了镀金或者石墨喷涂处理。
11、在一示例中，所述探测器的重心与内半球电极的球心的距离大于内半球电极的半径r1且小于外半球电极的半径r2。
12、需要进一步说明的是，上述各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。
13、与现有技术相比，本发明有益效果是：
14、1.在一示例中，通过内外同心的边缘电场修正电极的设置，能够有效修正内半球电极和外半球电极的边缘电场效应，可以在不同的带电粒子初始能量和选择通过能量的测试场景下，实现有效的边缘电场修正作用，有效缓解由于边缘电场效应导致的带电粒子飞行轨迹迹线宽化的问题，提高了能谱测试的能量分辨率。
15、2.在一示例中，通过偏心入射的方式将带电粒子由偏心位置入射半球偏转器，这一偏心入射方式能够进一步抑制带电粒子轨迹迹线宽化问题，即将带电粒子偏心入射和边缘电场修正两种解决带电粒子轨迹迹线宽化的方法进行结合使用，能够更进一步地提高能谱分辨率。
16、3.在一示例中，边缘电场修正电极能够跟随减速电极的电势变化，通过精确配置边缘电场修正电极的电势更进一步地消除测试误差，提高测试能谱的能量分辨率。
17、4.在一示例中，边缘电场修正电极包括同心的内圆环电极和外圆环电极，能够保证电场的一致性和对称性，从而保证能量分辨率。
18、5.在一示例中，边缘电场修正电极可拆卸的设于减速电极上，方便更换，电势调整更加灵活。
19、6.在一示例中，减速电极的重心与内半球电极的球心、外半球电极的球心、边缘电场修正电极的重心处于同一轴线，能够形成均匀电场，使带电粒子在通过半球偏转器时的运动轨迹能够被精确控制。
20、7.在一示例中，内半球电极表面、外半球电极表面、静电透镜的多段电极的电子通道内表面进行镀金或石墨喷涂处理，能够降低带电粒子在分析器内部的散射和能量损失，提高能量分析的精度和分辨率。
21、8.在一示例中，探测器的重心与内半球电极的球心的距离大于r1且小于r2，以保证带电粒子能够沿着预定的轨迹准确地进入探测器，从而提高探测的精确度和效率。
1.一种半球型带电粒子能量分析器，包括内半球电极(1)、外半球电极(2)、静电透镜(5)、减速电极(6)和探测器(8)，内半球电极(1)、外半球电极(2)、静电透镜(5)、探测器(8)均安装于减速电极(6)上，内半球电极(1)与外半球电极(2)的球心重合，内半球电极(1)和外半球电极(2)组成对带电粒子具有能量选择通过功能的半球偏转器；静电透镜(8)设于半球偏转器的入射端，探测器(8)设于半球偏转器的出射端，其特征在于，还包括设于减速电极(6)上的边缘电场修正电极(3)，边缘电场修正电极(3)的重心与内半球电极(1)的球心、外半球电极(2)的球心处于同一轴线。
2.根据权利要求1所述的半球型带电粒子能量分析器，其特征在于，所述静电透镜(5)采用偏心入射的方式将带电粒子由偏心位置入射至半球偏转器。
3.根据权利要求1所述的半球型带电粒子能量分析器，其特征在于，所述边缘电场修正电极(3)的电位跟随减速电极(6)的电位进行变化。
4.根据权利要求1所述的半球型带电粒子能量分析器，其特征在于，所述边缘电场修正电极(3)为环形、圆盘形、弧形中任意一种。
5.根据权利要求4所述的半球型带电粒子能量分析器，其特征在于，所述边缘电场修正电极(3)包括同心的内圆环电极和外圆环电极，内圆环电极的半径r3、外圆环电极的半径r4、内半球电极(1)的半径r1、外半球电极(2)的半径r2之间满足：r1<r3<r4<r2。
6.根据权利要求1所述的半球型带电粒子能量分析器，其特征在于，所述边缘电场修正电极(3)可拆卸的设于减速电极(6)上。
7.根据权利要求1所述的半球型带电粒子能量分析器，其特征在于，所述减速电极(6)的重心与内半球电极(1)的球心、外半球电极(2)的球心、边缘电场修正电极(3)的重心处于同一轴线。
8.根据权利要求1所述的半球型带电粒子能量分析器，其特征在于，所述内半球电极(1)、外半球电极(2)表面进行了镀金处理或者石墨喷涂处理。
9.根据权利要求1所述的半球型带电粒子能量分析器，其特征在于，所述静电透镜(8)包括多段电极，多段电极的电子通道内表面进行了镀金或者石墨喷涂处理。
10.根据权利要求1所述的半球型带电粒子能量分析器，其特征在于，所述探测器(8)的重心与内半球电极(1)的球心的距离大于内半球电极(1)的半径r1且小于外半球电极(2)的半径r2。
