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二次离子质谱仪结构和特点

二次离子质谱仪(SIMS)用高能电离轰击样品表面,这导致样品表面上的原子或原子团吸收能量并通过溅射产生二次粒子。这些带电粒子通过质量分析器后,可以获得有关样品表面的信息光谱。 

在传统的SIMS实验中,高能量的一次离子束(如Ga,Cs或Ar离子)在超真空条件下聚焦在固体样品表面上。一次离子束与样品相互作用,二次离子在材料表面溅射并解吸。然后将这些次级离子提取到质量分析仪中,以提供具有分析表面特征的质谱图,并生成有关元素,同位素和分子的信息,其灵敏度范围从PPM到PPB。 SIMS仪器有三种Z基本的类型,每种类型使用不同的质量分析仪。


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二次离子质谱仪组成

离子源,样品室,质量分析仪,真空系统,数据处理系统等为SIMS的主要构成部分,还配备了电荷补偿和喷枪用于绝缘样品,同时按照不同的分析目的,还配备了具有不同的离子源,气体放电功率(例如O,Ar,Xe),表面电离源间隙(Cs),热源(例如C60)以及液态金属和簇源(例如Bin,Aun,Ga)比较常见。

这是一种用于对材料的表面进行检测的分析仪器,即通过离子束从表面溅射出待分析的材料,然后进行离子成分的检测并对质量进行分析。它是用于粒子同位素分析的强大工具,然而它不能直接对相同数量的异位进行区分和对元素进行识别,并且很难有效地在环境样品中将具有特定成分的粒子找到。


二次离子质谱法的特征

1.它的信息深度很小(比1nm还小);能够对材料的Z外层(原子层)的结构进行分析。

2.空间分辨率非常的高和样品表面结构(小于50nm)比较清晰。

3.能够检测质量的范围包括原子量单位低于12,000的所有材料,包括H和He等元素。

4.分子离子峰和官能团碎片峰能够同时给出;能够对化合物和有机大分子的整体结构方便地进行分析。

5.双束离子源可用于深度解析度小于1 nm的样品。

6.使样品Z表层的1-3个原子的信息深度获得;

7.能够检测同位素进行同位素分析;

8.达到PPM?PPB水平的检测极限。

9.能够对所有元素和化合物同时检测,离子转移率能够达到100%。

10.使用GX的电子中和枪能够对绝缘材料进行准确分析。


2006-06-04 浏览次数:1494次
本文来源:https://www.yiqi.com/daogou/detail_4301.html
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