Science 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Science
标  题: 表面分析技术15(2)---离子分析谱
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年06月25日18:22:49 星期三), 站内信件

离子光学系统。
离子枪处要求有工作气体,而样品室要求为超高真空,为解决此矛盾采用差分排气

系统。

ISS,根据经典散射理论可以得到当散射角为90度时,散射后离子能/入射离子能=

(靶原子质量数-入射离子质量数)/( 靶原子质量数+入射离子质量数),散射离子

的能量分布就表示了靶表面的原子质量分布,谱峰强度则于入射离子种类,能量,

角度以及散射势场多种因素有关。可用于分析表面元素分析以及表面气体吸附情况

等。

SIMS,如果使用分辨率很大的质谱仪,可以在SIMS的谱峰中分辩出元素的同位素;

在SIMS谱峰中,除了在主峰位处,还可以在1/2,1/3主峰位处观察到强度较大的峰

,这是该元素的多价离子,也可以在主峰位的2,3倍处观测到强度较大的峰,这是

离子团。
次级离子发射的理论模型有
1:适用于解释金属,合金,电子密度大和屏蔽性高的样品的动力学模型。该模型

认为初级离子把能量交给晶格,表面原子获得能量以激发态而被溅射,在距离表面

约几埃处通过发射Auger电子来退激发形成正离子(自电离)。这种模型可以很好

的解释表面对离子的电屏蔽作用,认为二次离子在表面外产生而不是在样品内。
2:适用于离子型化合物,电负性较强元素形成的化合物的断键模型。该模型认为

在一次离子的作用下,样品的键发生断裂,在断了一定程度后,溅射产额达到饱和

。认为二次离子产生于样品内部。
3:适用于导热性差的样品的局域热平衡模型。
4:原子价模型。
根据一次离子束流密度的大小把SIMS的工作模式分为动态模型和静态模型。动态模

型束流密度高,溅射速率大,常用于深度剖析和微区分析。静态模型离子束流密度

小,为了保持灵敏度,需要采用较大直径的束斑。
SIMS虽然么灵敏度大的优点,但这是以损坏样品为代价的,而且相应理论不成熟,

不易进行定量分析,当成分复杂时候,荷质比发生重叠的可能增加,造成分析的困

难。
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