Пушка ионная

Образец вводят в контейнер через вакуумный шлюз, который снабжен механизмом перемещения образца в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях без нарушения вакуума электронный пучок высокой энергии создается электронной пушкой. Ионные компоненты продуктов испарения затягиваются электрическим полем в радиочастотный масс-анализатор, состоящий из четырех трехсеточных каскадов, разделенных тремя пространствами дрейфов, где разделяются но массам под воздействием высокочастотных полей. Разделенные по массам ионные пучки последовательно выводятся на ввод вторичного электронного умножителя, усиливаются им и регистрируются в виде масс-спектра на ленте светолучевого осциллографа и на экране электроннолучевого осциллографа. Для наблюдения за процессом испарения образца предусмотрено смотровое окно. Откачка вакуумного контейнера осуществляется парортутным диффузионным насосом и форвакуумным насосом. [c.227]

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]

Конструкция ионной пушки, в которой разгоняется поток ионов, например Аг+, Кг+, обеспечивает высокую скорость травления практически без загрязнения поверхности. В сочетании с высокой чувствительностью детектора электронов быстрое травление позволяет профилировать по глубине слой толщиной до 1000 нм в течение нескольких минут. [c.150]

За время ускорения в электрическом поле ионной пушки ионы приобретают энергию Е, определяемую уравнением [c.226]

Твердое вещество можно также распылить и ионизовать, если предварительно получить во вспомогательном источнике ионов (так называемой ионной пушке) ионы из газовой фазы (обычно инертного газа— аргона — или кислорода). Пучок таких ионов, которые называют первичными, ускоряют и направляют на поверхности образца, сфокусировав его на область диаметром от 1 мкм до 2—3 мм. Глубина разрушения образца может быть очень малой, так как первичные ионы проникают в твердое тело на глубину 1—3 нм. Вещество распыляется в виде нейтральных частиц, а также ионов, которые направляют на анализ по массам. [c.212]

При использовании пучков нейтральных атомов устраняется взаимосвязь между потенциалом мишени и ускоряющим потенциалом ионной пушки. Так, если потенциал мишени должен быть -ЬЗ кэВ и мишень бомбардируется положительными ионами с энергией 2 кэБ, то в пушке ионы должны быть ускорены до энергии 5 кэБ. При исследовании эмиссии отрицательных ионов энергия бомбардирующих частиц будет определяться суммой ускоряющего потенциала ионной пушки и потенциала мишени. Энергия же нейтральных атомов определяется только энергией ионов, из которых они получены. [c.180]

Образец из баллона поступает через диафрагму в зону, где от катода (накаленная нить) к электронной ловушке (земля) идет ток электронов. Электроны выбивают из молекул орбитальные электроны и превращают молекулы в ионы. Ионы под действие все усиливающегося электрического поля, приложенного к сеткам ионной пушки , втягиваются в ионную пушку и ускоряются диаметр диафрагм сеток пушки увеличивается по ходу дви-жения ионов, поэтому ионы расходятся и образуется пучок, который попадает в магнитное поле. Нейтральные молекулы выводятся из трубки с помощью вакуумного насоса. Магнитное поле отклоняют ионы от прямолинейного движения, и они начинают дви- [c.35]

Газ вводится в вакуумированный прибор через трубку (1) и подвергается ионизации потоком электронов из электронной пушки (2). Заряженные пластины (3) и (4) разгоняют поток полученных положительных ионов, который проходит через щель в пластине (4) и попадает в поле магнита (5), отклоняющее отдельные ионы в соответствии с отношением заряд масса. За второй щелью (в) расположен детектор (7), который регистрирует число частиц, прошедших через щель. Меняя напряженность магнитного поля, можно последовательно регистрировать относительное количество ионов с различной массой, получая масс-спектр [c.22]

Кроме тепловых, в ЭЛУ имеют место значительные электрические потери. Не все электроны пучка достигают поверхности ванны. Несмотря на вакуум, в камере печи имеются газовые частицы, сталкиваясь с которыми, электроны пучка ионизируют их и отдают им свою энергию образующиеся положительные ионы направляются к катоду и бомбардируют его. Этот процесс взаимодействия электронов пучка с остаточным газом сопровождается потерями энергии. Если давление остаточных газов в камере составляет 10- — Па, то эти потери невелики (1 — 1,5 %), если же давление увеличивается до 0.,1 Па, то потери энергии на столкновения электронов с атомами газа могут вырасти до 10 — 30% при этом камера начинает светиться, а в электронной пушке обычно происходит пробой, приводящий к отключению установки. [c.254]

Кроме ионной фокусировки пучка, что является положительной стороной рассматриваемого процесса, ИОНЫ, попадая на катод электронной пушки, бомбардируют его, что с течением времени приводит [c.239]

Устройство ионного источника для вторично-ионной масс-спектрометрии довольно простое (рис. 2.9). Он содержит пушку (4), генерирующую быстрые атомы или ионы, шток (1) с металлическим (обычно медным) скошенным наконечником (2), на который наносится образец (5), и систему фокусировки и ускорения образующихся вторичных ионов (6). Изменяя заряд мишени относительно выходной щели источника, в масс-анали- [c.31]

В первом варианте этого устройства осуществлялась химическая ионизация пучка в области относительно высокого давления между соплом и расширителем с помощью электронной пушки с дифференциальной откачкой, однако чувствительность была малой из за неэффективного переноса ионов в анализатор [53] В более совершенном варианте источник ХИ соединен с распылителем обогреваемой трубкой Все пары, проходящие че рез распылитель, поступают в ионный источник при давлении около 133 Па При работе в режиме ЭУ эта трубка удалялась и получался открытый ионный источник, давление паров в котором составляет 0,1 Па [c.39]

Иногда вместо ионной пушки используют электронную пушку и фокусируют на поверхности образца пучок электронов. [c.212]

Применение ионного распыления поверхности объекта и реализация благодаря этому послойного анализа значительно расширяют возможности ОЭС. Последовательное удаление слоев осуществляется с помощью ионной пушки, в качестве рабочего-газа обычно применяются аргон, неон, ксенон. Распыление производится на площади в несколько квадратных мм, а возбуждение Оже-электронов — в центре кратера в области 10 мм2 Распределение по толщине слоя амплитуды производной сигнала Оже-электронов, пропорционального концентрациям элементов, дает ценную информацию о составе и характере поверхностных и промежуточных слоев, возникающих в процессе роста, в результате поверхностных реакций и др. Если толщина распыляемого слоя известна, можно определить скорость распыления. [c.236]

В гл. 4 приведены характеристики различных типов ионных источников, используемых для получения положительно заряженных ионов (источник с электронной пушкой, искровой источник, источник, использующий поверхностную ионизацию и фотоионизацию и др.). Даны рекомендации по выбору наиболее светосильных источников. Обоснована необходимость стабилизации температуры при ионизации органических молекул. Гл. 6 посвящена вопросам дисперсии ионного пучка и регистрации положительных ионов. Рассмотрены фотографический и электрометрический способы регистрации. Показана возможность применения электронных умножителей. [c.5]

Энергия электронов определяется разностью между постоянным потенциалом катода и потенциалом земли на второй сетке электронной пушки. Следовательно, потенциал катода определяет энергию электронов, которая изменяется от О до 100 эв. Во время ионизации все электроды, окружающие ионизационную камеру, имеют потенциал земли. Сразу после выключения электронного пучка на первую сетку ионной пушки подается импульс напряжения —270 в с крутым фронтом, длящийся до тех пор, пока все иопы не пройдут через эту сетку в область ускорения. В этой области они ускоряются до энергии 2800 эв. Последняя сетка ионной пушки находится иа расстоянии около 1 см от электронного нучка. Далее в трубе на [c.253]

В статье описано исиользование задерживающего потенциала для монохроматизации электронного пучка. Задерживающий потенциал создавался не электродом с тормозящим напряжением, а объемным зарядом, возникающим в диоде. Изменение анодного напряжения диода позволяет очень точно изменять на небольшую величину задерживающий потенциал. Теоретически рассмотрена работа ионного источника, в котором используется электронная пушка типа такого диода. Результаты проверены экспериментально на примере ионизации аргона. Исследовано влияние на вид кривых ионизации поперечных компонент скорости электронов и электрического поля, служащего для ускорения ионов, которое провисает в ионизационную камеру. Обнаружено, что кривые эффективности ионизации для из азота имеют ясно выраженный излом при энергии электронов на 1,35 0,02 эв выше порога ионизации. [c.467]

Катоды электронных пушек должны иметь температуру, более высокую, чем температура конденсации паров переплавляемых металлов, для того чтобы избежать их осаждения на катоде и потери катодом эмиссионных свойств. Катоды также следует защищать от ионной бомбардировки или выполнять достаточно массивными. На рис. 9-5,а показана схема конструкции печи с пушками автоэлектрон-ного нагрева, или так называемых установок с кольцевыми катодами. Переплавляемая заготовка /, электрически соединенная с положительным полюсом источника питания, помещена вертикально ее конец бомбардирует пучок электронов, эмиттированных катодом 2, представляющим собой кольцо из вольфрамовой проволоки, нагретое до 2 500—2 800° С, пропускаемым через него током накала. Экран электростатической фокусировки 3 — коробочка нз листового молибдена— электрически соединен с катодом 2 и отрицательным полюсом [c.241]

Толщина анализируемого слоя пов-сти твердого тела определяется глубиной выхода оже-электронов, к-рая зависит от их энергии и, напр., для разных металлов составляет 0,5-2,0 нм. В связи с малой глубиной выхода оже-электронов, загрязнение исследуемой пов-сти адсорбир. атомами вносит существ, погрешность в результаты анализа. Поэтому в спектрометрах создают глубокий вакуум (10 -10" Па). Кроме того, оже-спектрометры снабжают ионными пушками (источниками ионов инертных газов), К рые используют для очистки исследуемой пов-сти и проведения послойного анализа. Оже-спектрометры для анализа газов имеют вакуумную систему, к-рая обеспечивает одновременно относительно высокое давление (1-10 Па) исследуемого газа в камере образцов и низкое давление ( 10 Па) в измерит, камере. [c.332]

Атомизацию в условиях вакуума можно осуществить с использованием электротермических атомизаторов (печь или нить, подобно ТИМС), ионной пушки (резонансно-ионизационная спектрометрия с распылением, SIRIS) и лазерной атомизации (LARIS). [c.139]

На рис. 10.2-13 изображена конфигурация оже-спектрометра. Определение кинетической энергии проводят при помощи анализатора типа цилиндрическое зеркало (при данном потенциале между внутренним и внешним цилиндром детектора достигают только электроны с определенной энергией), характеризующегося постоянным спектральным разрешением во всем диапазоне. Оже-спектрометры комплектуются небольшой ионной пушкой (Аг+), используемой для удаления загрязнений с поверхности образца и для ионного распыления при послойном анализе (получения профиля концентраций по глубине). Часто таким способом возможна пробоподготовка in situ (в спектрометре), при которой получают чистые поверхности, не загрязненные атмосферными примесями. Различные приставки позвол5иот манипулировать образцом — проводить раскалывание, отжиг, нанесение тонких пленок. [c.340]

Аппаратура для Л. а. включает устройства для локального отбора пробы или облученич микрообъема образца (ионная или электронная пушка, лазерный микрозонд и т. п.). Пределы обнаружения элементов связаны с локальностью и достигают 10 — 10 г. Метод использ. при исследовании распределения элементов по глубине и пов-сти образца, идентификации микрофаз, контроля загрязнений пов-сти тз. тел. [c.305]

Источник включает в себя 1) обогреваемую трубку напуска с натекателем, но которой исследуемый газ поступает в ионизационную камеру 2) ионизационную камеру, где молекулы газа пронизывают поток электронов, испускаемых катодом 3) электронную пушку, формирующую пучок ионизирующих электронов 4) ионнооптическую систему, создающую коллимированный пучок ионов. [c.19]

Эксперименты проводились на масс-спектрометре с 90°-ным секторным магнитным полем, общий вид которого показан на рис. 1. Вакуумная оболочка трубы масс-спектрометра была изготовлена из нержавеющей стали типа 304. Ионный источник имел электронную пушку, работающую по методу РЗП [1]. Ионная оптика была несколько изменена по сравнению с оптикой, использованной Ниром [8]. Все электрические вводы были выведены наружу через 16 вакуумных уплотнений в конце трубы. Так как источник масс-спектрометра находился при потенциале земли, а анализатор иод высоким напряжением [9], то среди 16 вакуумных вводов не было высоковольтных. Высокое напряжение подавали непосредственно на вакуумную оболочку анализатора. Ионный источник нривипчивали к секции анализатора вакуумной прокладкой служила золотая проволока. Труба анализатора была изолирована от земли керамическими изоляторами, показанными на рис. 1. Газ мог вводиться непосредственно в ионизационную камеру через специальный натекатель. Дифференциальная откачка обеспечивала перепад давлений между областями источника и анализатора в 10 ч- 20 раз. [c.391]

В настоящей работе использовался масс-спектрометр с 90°-ным секторным магнитным полем и радиусом кривизны траектории ионов 12,5 см. Электронный пучок коллимировался небольшим постоянным магнитом с напряжеппостью поля 200 гс. Катод и электронная пушка питались только от батарей. Напряжение на выталкивающем ионы электроде было около 2 б, а па коллекторе электронов - -10 в по отношению к ионизационной камере. Это снижало попадание в камеру со стороны коллектора отраженных и вторичных электронов. Обычно использовали ток электронов 3—5 мка. Для измерения ионного тока служила обычная электрометрическая схема с самописцем на выходе, которая позволяла измерять сигналы до 10 а. При работе в масс-спектрометр напускали смесь (1 1) исследуемого газа и 8Гб. Рабочее давление в приборе было таким, что линейная связь тока положительных ионов и давления хорошо выполнялась. [c.453]