次離子質(zhì)譜simsppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 02:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 量低，拖尾短 利用上述性質(zhì)，采用能量過濾器，可濾掉低能原子團。 4． 理論模型 （ 1）動力學模型－－ 說明惰性氣體離子在金屬靶上產(chǎn)生二次離子機理。 根據(jù)級聯(lián)碰撞導致濺射機理，濺射的中性粒子一部分處于亞穩(wěn)激發(fā)態(tài)，以中性粒子形式逸出表面，在表層外 1nm范圍內(nèi)通過 Auger去激發(fā)形成二次離子。 （ 2） 斷鍵模型－－由于化合物斷鍵形成正、負二次離子 成功解釋： 電負性強的元素為一次離子時， S＋ ↗ 電正性強的元素為一次離子時， S－ ↗ （ 3） 局部熱平衡模型 在一次離子轟擊下，形成處于局部熱平衡的等離子體。利用在熱力學平衡下的關(guān)系式，從質(zhì)譜的離子流得到元素含量。 但熱平衡等離子體的存在還未得到確認。 （ 4） 原子價模型 確定金屬氧化物的二次離子產(chǎn)額的經(jīng)驗公式。 二、二次離子質(zhì)譜分析技術(shù) 1 分析設(shè)備簡介 2. 主要工作模式 （ 1）靜態(tài) SIMS －獲得真正表面單層信息 Δ 使分析表面不受環(huán)境干擾－－超高真空條件下， 使氣體分子打到表面形成一個單層的時間長達 幾小時，甚至幾天。 通常分析： 1 106帕 靜態(tài) SIMS： 1 108帕 Δ 在分析過程中，表面單分子層壽命長達幾小時。 SIMS設(shè)備示意圖 高真空靜態(tài) SIMS設(shè)備外觀 SIMS設(shè)備中的離子槍 TOF－ SIMS系統(tǒng)示意圖 TOF－ SIMS系統(tǒng)外觀圖 實驗條件 ： 一次離子能量 5 keV 一次離子束流密度 nA/cm2 在低的一次束流密度下，為提高靈敏度，采用： 一次束大束斑＋離子計數(shù)＋高傳輸率分析器 （ 2）動態(tài) SIMS－－ 離子微探針 一次束流密度 J 107A/cm2 濺射效果顯著 非表層分析：微區(qū)掃描成象 深度剖面分析 3. 主要部分介紹 （ 1）離子源種類及參數(shù) （ 2）二次離子分析系統(tǒng)種類： Δ 磁質(zhì)譜 Δ 四極質(zhì)譜 (Quadrupole Mass Spectrometer) Δ飛行時間質(zhì)譜 (Time of Flight Mass Spectrometer) 三種質(zhì)譜計各占 1/3的市場 磁質(zhì)譜原理示意圖 分辨率高；笨重、掃描速度慢 QMS原理示意圖 結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、掃速快； 質(zhì)量范圍小、質(zhì)量歧視 TOF原理示意圖 大質(zhì)量范圍； 高分辨、樣品利用率高 （ 3）二次離子分析系統(tǒng)參數(shù)： Δ 質(zhì)量范圍 Δ 質(zhì)量分辨本領(lǐng)： M/(Δ M)5%H 一般 M/(Δ M)5%H＝ M 即 (Δ M)5%H＝ 1 Δ 流通率 經(jīng)質(zhì)量分離檢測到的 xn元素的離子數(shù) 從靶上發(fā)射的 xn離子數(shù) 與發(fā)射后離子的采集、分析
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