за час аналізу склало б таку ж частку від дози опромінення N0іон, яку частку становлять домішкові атоми NM1 від повного кількості атомів Nат.полн на аналізованої площі:
пік/N0іон = NM1 /Nат.полн. (5)
Проте в процесі реєстрації відбуваються втрати іонів за рахунок фізичних та апаратних факторів. До апаратних чинникам Фапп відносяться коефіцієнт пропускання аналізатора kан, рахунки іонів колектором kколл, узгодження аксептансов іонної оптики і еміттанс іонних потоків kсогл, тілесний кут входу в аналізатор ??:
Фапп = kан kколл kсогл ??. (6)
іон розсіяння спектроскопія енергія
До фізичних факторів Ффіз відносяться ймовірність збереження іоном свого заряду при розсіянні Р + = 1 - Pн, де Pн - коефіцієнт нейтралізації, диференціальний переріз (площа) розсіяння іона атомом d ?/d?, ізотопний коефіцієнт kізотоп, що розширює пік і зменшує його величину:
Ффіз = P + d ?/d? k ізотоп. (7)
В цілому всі коефіцієнти характеризують зменшення кількості розсіяних іонів в піке. Число іонів в максимумі піку визначиться
пік = (Фапп Ффіз) N0іон NM1 /Nат.полн, (8)
або струм в максимумі піку домішкових атомів дорівнює
пік = (I0іон P + d ?/d??? k ізотоп kанал kколл kсогл) СМ1 , (9)
де СМ1 - концентрація домішкових атомів.
Апаратні коефіцієнти можуть бути виміряні. Повний фізичний фактор Ффіз визначається експериментально для об'єкта з відомою концентрацією компонентів, тобто методом зовнішніх стандартів. Знаючи коефіцієнти в дужках і вимірюючи величину піку, можна визначати концентрації компонентів в зовнішньому монослое атомів. br/>
Практична частина
. Залежність енергії розсіяних іонів від маси атомів мішені. Енергія розсіяних іонів зменшується із зростанням їхньої маси Мо, тому що при цьому збільшується імпульс бомбардують іонів і підвищується можливість передачі енергії атомам мішені. Енергія розсіяних іонів зменшується з ростом кута розсіяння Q (при Q = 180 град. Зіткнення лобове і веде до найбільшої втрати енергії). Відповідно до залежністю Е1/Ео = f (М1) інтервалу енергії ? E1, разрешаемому енергоаналізатором, відповідає вирішуваний інтервал маси ? M1, і чим менше цей інтервал, тим вище роздільна здатність методу СОРІНЕ за масою, обумовлена ​​як співвідношення Rm = M1/dM1. Роздільна здатність Rm зменшується із зростанням маси M1, тому що в області великих мас інтервалу ? E1 відповідають великі значення ? M1. Роздільна здатність Rm збільшується зі збільшенням маси бомбардують іонів M0 і кута їх розсіювання ?, що відповідає змінам графіка функції E1/E0 = f (M1, ?, M0).
Дослідіть графіки залежностей відносної енергії розсіяних іонів Е1/Ео і роздільної здатності по масі Rm від маси атомів мішені М1. Варіюючи параметри таблиці - значення маси бомбардують іонів M0 (He-4, Ne-20, Ar-40) і кута розсіяння Q (10 - 170 град.) - Простежте зміни графіка. Виберіть сприятливий режим для аналізу заданого (або вибраного самостійно) матеріалу. br/>В
Рис. 3
. Форма енергетичних спектрів двокомпонентних матеріалів. p align="justify"> Визначте умови накладення піків і їх вирішення з допомогою зміни значень енергії Eо, маси бомбардують іонів Mo, кута розсіяння Q, дозволу спектрометра R. Енергетичний спектр - це залежність відносної інтенсивності потоку розсіяних іонів від їх енергії. Кожному типу атомів поверхні М1 у спектрі відповідає один пік з енер-гією Е1, яка пропорційна енергії первинного пучка іонів Ео і збільшується із зростанням М1. Енергія піку збільшується із зменшенням маси бомбардують іонів М0 і кута їх розсіювання ?; Ширина піків визначає здатність спектрометра дозволяти близькі маси. Два піки вважаються дозволеними, якщо провал між ними перевищує 25% амплітуди ме...
