Ионный ток пучка

Метод ионной бомбардировки заключается в обработке поверхности ионным пучком инертного газа с энергией ионов в несколько сотен электрон-вольт. При такой обработке удаляются все поверхностные примеси и несколько верхних слоев решетки исходного вещества. Для отжига возникающих при бомбардировке дефектов и удаления атомов инертного газа производят последующий высокотемпературный нагрев образца. Это приводит в ряде случаев к таким же осложнениям, что и первый метод. [c.445]

Распыление ионным пучком [c.200]

В масс-спектрометре (рис. 5) молекулы в высоком вакууме бомбардируются потоком электронов, которые выбивают из них собственные электроны, превращая в положительно заряженные ионы. Пучок таких ионов далее ускоряется электрическим полем и попадает в магнитное поле. При этом за счет силы Лоренца ионы отклоняются от прямолинейного движения. Сила Лоренца зависит от заряда иона Q, скорости его движения, а ускорение, отклоняющее пучок ионов, определяется и массой ионов. В итоге угол отклонения зависит от отношения Q/m и оказывается разным для частиц разной массы. Если, например, в пучке имелись молекулы Ю2, и Ю2, [c.27]

Формирование ионного пучка с помощью электростатического поля. [c.261]

В магнитном время-пролетном масс-спектрометре ионы движутся в постоянном магнитном поле по круговой траектории. В этом спектрометре ионный пучок проходит импульсами с частотой 300 кгц [10]. Ускоряющее электрическое поле падает до нуля раньше, чем ионы (кроме самых легких) выйдут из источника, так что все тяжелые ионы получают равные импульсы, и поэтому в магнитном поле движутся по одной и той же траектории. Так как ионы описывают полную окружность, они фокусируются, давая ионно-оптическое изображение своего пространственного распределения в ионном источнике. Другой тип масс-спектрометра по времени пролета представляет собой прибор, в котором ионы двигаются от источника к коллектору по линейной траектории при отсутствии магнитного поля. В приборе измеряется время дрейфа ионов с известной энергией по длинной ограниченной трубке. Интервал времени между поступлением масс на коллектор [c.7]

Разделение ионного пучка в магнитном поле на отдельные лучи, содержащие ионы с одинаковым отношением массы к заряду. [c.261]

Современный масс-спектрометр состоит из источника ионов, анализатора, системы регистрации разделенных ионных пучков, системы введения исследуемого образца в источник (так называемая система напуска), а также механических и диффузионных насосов и электронных блоков управления прибором. Схема отечественного масс-спектрометра МХ-1303 приведена на рис. 7 [50]. [c.28]

В результате процесса сольватации в растворе должны присутствовать не свободные иопы, а ионы с сольватной оболочкой. Как уже отмечалось, Бокрис и Конвеи различают первичную и вторичную сольватную оболочки. Для понимания многих электрохимических процессов важно знать, сколько молекул раствортеля входит во внутреннюю сольват11ую оболочку. Это количество молекул называется числом сольватации п,., или, в случае водных растворов, числом гидратации ионов Пу. Они имеют относительное значение и дают ориентировочные сведения о ч теле молекул растворителя, входящих во внутренний слой. Различные методы определения чисел сольватации приводят к значениям, существенно отличающимся друг от друга. В методе Улиха предполагается, что образование внутреннего гидратного слоя подобно замерзанию воды. Такое представление разделяют и многие другие авторы, Эли и Эванс, например, сравнивают сольватный слой с микроскопическим айсбергом, сформировавшимся вокруг частицы растворенного вещества. Так как уменьшение энтропии при замерзании воды составляет 25,08 Дж/моль град, то число гидратации [c.66]

Улавливание и регистрация разделенных ионных пучков — запись масс-спектра. [c.261]

Отметим также следующие важные методы измерения в послесвечении, измерения в электронных и ионных пучках, фотоэлектронная спектроскопия, измерения метастабильных атомов и молекул, электрохимические методы, методы скачка температуры и (или) давления, ультразвуковые методы, ЯМР, ЭПР. [c.20]

В магнитном поле происходит разложение сложного пучка ионов на отдельные лучи с одинаковым отношением массы т к разряду е. Магнитное поле помимо разделения ионного пучка на однородные лучи фокусирует их с помощью полюсных наконечников секториальной формы. [c.261]

Ионный пучок далее попадает в зону магнитной фокусировки. Здесь в магнитном поле прямолинейные траектории ионов искривляются, причем геометрия магнитного поля рассчитана так, чтобы сфокусировать ионы на детекторе. В конечном итоге ионы подходят к детектору по индивидуальным траекториям, которые целиком определяются величиной отношения массы иона к его заряду <(м/е). Варьируя электростатическое или магнитное поле, можно сфокусировать на детекторе ионные потоки для каждого значения м е и измерить количественно соответствующий таким частицам ионный ток, т, е. величину, пропорциональную числу частиц с данным м е в анализируемой плазме. Развертка по м е дает масс-спектр, в котором по оси абсцисс отложены величины м/е, а по оси ординат — интенсивности ионного тока, или, что то же самое, доля частиц с данным м/е в плазме (рис. 2). Поскольку в подавляющем большинстве случаев образующиеся осколки однозарядны, шкала м/е практически совпадает со шкалой ионных масс. [c.67]

Способ распыления ионным пучком показан на рис. 10.10, а. Инертный газ, например аргон, ионизируется в холодном катодном разряде, и полученные ионы ускоряются в ионной пушке до энергии 1—30 кэВ. Ионный пучок для бомбардировки мишени можно создать либо с помощью коллимации, либо путем фокусировки с помощью обычной системы линз. Высокоэнергетические ионы бомбардируют атомы мишени и передают импульс при упругом столкновении, в результате чего лежащие вблизи поверхности мишени атомы выходят из мишени с энергиями от О до 100 эВ. Такие распыленные атомы затем осаждаются на образце и на всех поверхностях, лежащих в пределах прямой видимости с мишени. Достоинством такой схемы является то, [c.200]

Все эти эффекты интенсивно исследуют. Результаты исследований служат фундаментом для создания большого количества новых высокоэффективных технологических процессов. Речь идет прежде всего о сверлении тонких отверстий, пайке и плавлении некоторых непрозрачных для лазерного излучения тугоплавких материалов, обработка которых обычными способами (газовая и дуговая сварка, кислородное и ацетиленовое пламя, электронный и ионный пучок) затруднена или невозможна. [c.439]

С помощью электрического поля образующиеся при ионизации ионы с зарядом и массой т собираются в пучок, которому придается определенное направление, положительные ионы движутся к отрицательно заряженной мишени (коллектору), а отрицательно заряженные — к положительной. Если такой ионный пучок пропус- [c.56]

Допустим, что ионный пучок, содержащий ионы двух разных масс nil и m2, но с одинаковым положительным единичным зарядом движется в электрическом поле с разностью потенциалов Ае (в вольтах) с равномерным ускорением. В этом случае приобретаемая каждым ионом энергия [c.56]

Масс-анализатор. Ионный пучок, исходящий из источника ионов, после-прохождения входной диафрагмы 7 (рис. 5.37) попадает в масс-анализатор. В большинстве приборов ионы различных масс разделяются при помощи магнитного поля. Магнит устанавливают так, чтобы силовые линии поля были перпендикулярны траектории ионного пучка (на рис. 5.37 — перпендикулярны плоскости чертежа). Вследствие действующей на ионы центро--бежной силы они описывают дугу с радиусом [c.287]

Коллектор ионов и усилитель. Обычно такой коллектор состоит из одной или более ограничивающих щелей и так называемого фарадеевского цилиндра (узкий закрытый с одного конца длинный цилиндр). Ионный пучок, подлежащий измерению, входит в коллектор вдоль его оси, сигнал усиливается с помощью электрометрического усилителя или электронного умножителя. [c.369]

Существует несколько различных способов реализации процесса катодного распыления, включающих распыление ионным пучком, плазменное распыление, радиочастотное распыление, триодное, диодное (при постоянном токе) распыление и диодное распыление с охлаждением. В настоящее время для нанесения покрытия на образцы для РЭМ и рентгеновского микроанализа обычно используются лишь распыление ионным пучком, диодное распыление и диодное распыление с охлаждением. [c.199]

Интенсивность эмиссии вторичных ионов 1-го элемента (/,) сильно зависит от параметров первичного ионного пучка (типов ионов, их энергии, плотности тока), анализируемой пробы (характера хим связей, физ. св-в, потенциала ионизации атомов, работы выхода электронов бомбардируемой пов-сти и др.), давления и состава остаточных газов в приборе. Величина /, характеризуется величиной вторичного ионного тока (в А) или скоростью счета импульсов (имп/с). Дифференц. выход вторичных ионов у, = К,/С где К,= = представляет собой отношение числа испускае- [c.260]

Перспективен метод молекулярно-пучковой эпитаксии. Процесс осуществляют в условиях глубокого вакуума (10 -10 мм рт.ст.) при использовании мол. пучков соответствующих элементов. Применение особо чистых исходных в-в, создание многокамерных установок с охлаждаемыми до низких т-р и вращающимися держателями подложек позволяют резко повысить чистоту выращиваемых слоев и их однородность. Разработан метод получения эпитаксиальных композиций, содержащих неск. летучих компонентов. Сушественно повышается гибкость процесса применением при наращивании слоев и их легировании ионных пучков, а также летучих соед. в качестве источников соответствующих элементов. Детальное исследование механизмов кристаллизации позволило оптимизировать условия травления подложек с получением атомно-гладких и атомно-чистых пов-стей, увеличить скорости роста слоев при сохранении рекордно низких т-р эпитаксиального наращивания. Все это позволяет получать этим методом многослойные эпитаксиальные структуры со сверхтонкими слоями и найм, толщинами переходных слоев. Методом молекулярно-пучковой эпитаксии выращивают эпитаксиальные композиции 81, соед. типа А "В , А°В , А В и твердых р-ров на их основе. [c.61]

В которой отсутствует поле. Время, за которое различные ионы проходят определенное расстояние, неодинаково. Измерение времени пролета в микросекундах положено в основу определения значений т/е для различных ионов. На пути ионного пучка ставится регулирующая сетка, которая делит поток ионов на импульсы длительностью 0,25 мкс с частотой 10 000 с- . В случае если бы ионы попадали в трубку непрерывно, не было бы возможности [c.372]

Подбирая соответствующую напряженность магнитного поля Я или ускоряющую разность потенциалов Ле, можно пропустить через коллекторную щель и измерить поток ионов одной выбранной массы. Если плавно изменять Н или Де, можно выводить на щель в коллекторе гюследовательпо нее составляющие ионного пучка mje, т /е, m-i/e и т. д. Достигаемый на щели коллектора максимум интенсивности ионного луча соответствует максимуму ионного тока, который, проходя систему усилителей, записывается на ленте самописца в виде резкого пика , как показано на рис. 2.13 и 2.14. [c.57]

При использовании в качестве детектора флюоресцирующего экрана, фотографической пластинки или электрометрической системы регистрации ионных токов (с синхронной разверткой напряженности магнитного поля во времени) получают графическое изображение спектра масс, количественно характеризующее состав ионного пучка в заданном диапазоне соотношений т/е. На рис. 2.13 в качестве примера тжведен масс-спектр паров ртути, полу- [c.57]

V —окна 2 —камера Кнудсена 3 — вить яакала при нагреве электронной бонбарднровкой < —радиационные экраны 5 — подвижная щель —отклоняющая систеиа 7 —ионный источник 4 —коллиматор ионного пучка [c.63]

Ионный ИСТОЧНИК, в ионном источнике молекулы ионизируются, а образовавшиеся ионы ускоряются и формируются в ионный пучок. В случае органических соединений особое значение имеет ионизация методом электронного удара. Схема компоновки ионного источника и устройства для ионизации электронным ударом с другими узлами масс-спектрометра показана на рис. 5.37. Электроны испускаются раскаленным катодом 3. По пути к аноду 4 они сталкиваются с молекулами исследуемого газообразнога вещества, которые через дюзы натекателя 2 непрерывно подаются в ионный источник 5. Поскольку налетающие электроны обладают определенным минимумом энергии (см. стр. 275), молекулы ионизируются и распадаются на осколки. Обычно работают при энергии электронов около 70 эВ, потому [c.286]

Откликаясь на растущие требования новых областей науки и техники и насущные нужды промышленного производства эпохи НТР, современная аналитическая химия ставит и успешно решает задачи анализа малых и ультрамалых (до миллионных долей процента) содержаний веществ, анализа состава локальных микронеоднородностей, послойного анализа, анализа кинетически иестабильных систем, дистанционного анализа. С этой целью в аналитической химии широко используются различные методы, основанные на физических и ядерно-физических эффектах — взаимодействие вещества с электронными и ионными пучками, рентгеновскими и 7-квантами и т. д. [c.5]

ИОННЫЙ МИКРОАНАЛИЗ, метод локального анализа. Исследуемый образец бомбардируют сфокусиров. пучком первичных ионов (диаметр пучка 1—100 мкм, энергня 10- — 10 Дж, плотность тока 0,1—10 А/м эмитированные из образца вторичные ионы регистрируют с помощью масс-спектрометра (см. Масс-спектрометрия). Одновременно происходит катодное распыление образца. Прибор для И. м. (ионный микроанализатор) состоит из источника ионов, систем сбора вторичных ионов и фокусировки ионных пучков, масс-анализатора и регистрирующего устройства. [c.225]

Иоиный источник предназначен для образования газооб-разиых ионов исследуемого в-ва и формирования ионного пучка, к-рый направляется далее в масс-анализатор. Наиб, универсальный метод ионизации в-ва эл ектро н н ый удар. Впервые осуществлен П. Ленардом (1902). Совр. источники такого типа построены по принципу источника [c.659]

Масс-спектрометр работает в условиях глубокого вакуума (10 — 10 Па и выше), к-рый позволяет свести к минимуму потерю разрешающей способности из-за столкновения ионного пучка с нейтральными молекулами. Ионный источник и масс-анализатор имеют разные системы откачки и соединяются между собой каналом такого размера, к-рый достаточен для прохождения ионного луча. Такая конструкция предохраняет падение вакуума в анализаторе при повышении давления в источнике иоиов. В источнике ионов необходима также высокая скорость откачки для уменьшения эффекта памяти (удаление в-в, адсорбированных на внутр. пов-сти прибора). Обычно вакуум в приборах создают диффузионные насосы. Применяют также турбомолекул ярные насосы, обеспечивающие получение сверхвысокого вакуума (10 —Ю Па) и откачку со скоростью неск. литров в секунду эти насосы не требуют применения охлаждаемых ловушек. [c.662]

В современных масс-спектрометрах электростатическое поле предшествует электромагнитному. На положительный ион, находящийся в электростатическом поле, действует сила в направлении данного поля. Траектория иона в поле при этом искривляется. В радиальном электростатическом поле, всегда перпендикулярном направлению пролета ионов, радиус кривизны траектории ионов зависит от энергии иона и напряженности электростатического поля. Электростатическое поле представляет собой анализатор энергии вместо анализатора массы и способствует ограничению рассеяния ионного пучка, перед тем как последний войдет в маг-11ИТН06 поле. Рассеяние энергии является одним из основных фак- [c.370]

Протон был открыт с помощью прибора, подобного использованному Томсоном для измерения отношения заряда электрона к его массе е/т (см. рис. 4.4). На существование протона указывали результаты некоторых опытов при исследовании радиоактивности (см. разд. 4.4), и приблизительно к 1920 г. были установлены его название и свойства. При применении такой же комбинации электрического и магнитного полей, какая показана на рис. 4.4, пучок положительно заряженных частиц отклоняется подобно тому, как это происходит с электронами. Вместо простого катода, эмиттирующего электроны, в данном случае применяется источник положительных ионов, пучок которьЕс затем проходит через трубку. Простейшие положительные ионы, полученные таким образом, образовывались из водорода, и эти ионы водорода Н впоследствии оказались положительно заряженными частицами, несущими единичный положительный заряд и называемыми протонами. Установив из указанных экспериментов величину отношения заряда протона к его массе и предполагая, что заряд протона равен по величине, но противоположен по зна- [c.59]

Аналогичные особенности роста алмазных пленок из газовой фазы отмечены в работе . Здесь были получены либо полностью мелкокристаллические пленки с произвольной ориентацией отдельных зерен, либо хорошо текстурйрованные пленки с осью текстуры (ПО), перпендикулярной подложке, в качестве которой брали фань (111) природного кристалла алмаза. Однако при осаждении ионных пучков на поликристаллические подложки наблюдается в основном рост кристаллов алмаза с ориентацией (111). [c.40]

Л —распыление ионным пучком б — диодное распыление в — диодное распылсние с охлаждением. [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология