Взаимодействие ионов с веществом - Применение ионного микроскопа
Ионы, как и электроны в СЭМ, могут проникать во внутренний объем твердых и жидких образцов. Поскольку отслеживать траектории движения каждого иона в отдельности невозможно, описание их взаимодействия с веществом носит статистический характер (рассматриваются усредненные параметры). Для описания средней максимальной глубины проникновения ионов в образец используют приближение Kanaya и Okayama [8], которое учитывает плотность образца и энергию пучка ионов.
В результате взаимодействия ускоренных ионов с веществом кинетическая энергия налетающих ионов передается электронам и атомам материала. При этом некоторые из электронов вещества вылетают в вакуум (вторичные электроны). Часть ионов Гелия отражается от атомов вещества назад (Обратнорасеяные ионы). Кроме того, некоторые из атомов вещества могут быть выбиты налетающими ионами, что приводит к распылению материала.
Импульс налетающих ионов слишком мал для эффективного возбуждения глубоких уровней атомов, поэтому возбуждения рентгеновского излучения в СГИМ не наблюдается.
Генерация в СГИМ вторичных электронов аналогична данному процессу в СЭМ, однако сигнал вторичных электронов при их возбуждении ионами в СГИМ при тех же условиях и для того же образца, почти всегда будет мощнее, чем при возбуждении электронами в СЭМ, поскольку тормозная способность материала для ионов значительно выше, чем для электронов. В результате, генерация вторичных электронов в СГИМ происходит в приповерхностных слоях образца, и имеют большую вероятность выхода из образца, в отличие от СЭМ, где генерация вторичных ионов распределена в объеме образца. Для математического описания процесса генерации вторичных электронов используется численный метод Монте-Карло[9][10].
Образование обратнорассеянных ионов после их соударения с образцом происходит в некотором телесном угле. Размер и форма области локализации обратнорассеяных ионов важна, поскольку они влияют на качество регистрируемого сигнала как обратнорассеянных ионов, так и вторичных электронов. Увеличенный телесный угол рассеяния ионов на атомах исследуемого материала (по сравнению с электронами), позволяет повысить контраст по атомному номеру, как в режиме регистрации вторичных электронов, так и при регистрации обратно-рассеянных ионов. Если область локализации вторичных ионов мала по объему, то их высокая концентрация способствует высокому пространственному разрешению во вторичных ионах. С другой стороны, высокая концентрация вторичных ионов в области падения ионного пучка на образец, будет ухудшать контраст и разрешение сигнала во вторичных электронах вследствие их рекомбинации с ионами. Детектирование обратнорассеянных ионов позволяет также исследовать свойства кристаллической решетки образца.
Оптимальный режим работы подбирается исходя из характеристик исследуемого образца путем подбора типа ионов (для этого в СГИМ Carl Zeiss Orion помимо ионов Гелия используются ионы Неона и Галлия), ускоряющего напряжение, фокусировки и режима сканирования.
Для тонких образцов СГИМ позволяет работать в режиме просвечивающего сканирования, подобно просвечивающему растровому электронному микроскопу. Для этих целей в схему СГИМ вводится специальный адаптер[14]
Похожие статьи
-
Введение - Применение ионного микроскопа
Ионный микроскоп - микроскоп, в котором для получения изображения применяется создаваемый источником пучок ионов. По принципу действия ионный микроскоп...
-
Детекторы - Применение ионного микроскопа
СГИМ оборудован двумя детекторами: - детектором Эверхарта-Торнли для регистрации вторичных электронов[15] - микроканальной пластиной для регистрации...
-
Ионно-лучевая литография - Применение ионного микроскопа
Традиционно, рельеф фоторезистов формируется методами сфокусированного ионного пучка и электронно-лучевой литографии. Преимущества ионно-лучевой...
-
Оптическая система - Применение ионного микроскопа
Схема колонны СГИМ Для фокусировки и отклонения ионного пучка используется электростатическая оптическая схема, аналогичная системам со сфокусированным...
-
Истинная плотность полуводного гипса 2,65-2,75 г/см3. По срокам схватывания гипс делят на 3 группы (А, Б, В) Вид гипса Начало схватывания Конец...
-
Пластмассы. Основные характеристики пластмасс - Пластмассы. Их свойства и области применения
Пластические массы (пластмассы, пластики) -- материалы на основе природных или синтетических полимеров, способные под влиянием нагревания и давления...
-
Применение лазерного луча в промышленности и технике - Лазеры
Оптические квантовые генераторы и их излучение нашли применение во многих отраслях промышленности. Так, например, в индустрии наблюдается применение...
-
Технологические особенности получения и применения пластмасс
1. Общие сведения о пластмассе Пластмассами называют обширную группу органических материалов, основу которых составляют искусственные или природные...
-
Анализ конструкции (объекта дипломного проектирования) на предмет снижения ее массы, применения новых материалов, совершенствования конструктивных...
-
Результирующая вольт-амперная характеристика туннельного диода определяется комбинацией туннельных и тепловых свойств и имеет довольно необычный вид. В...
-
Под Консервантами Понимают вещества, увеличивающие срок хранения пищевых продуктов и защищающие их от порчи, вызванной микроорганизмами. Химические...
-
Сферы применения титана и титановых сплавов - Титан и титановые сплавы
Авиационная промышленность - основной потребитель титановой продукции. Именно развитие авиационной техники дало толчок титановому производству. По своим...
-
Сварка электронно-лучевая и лазерная - Виды сварки и способы их применения
В промышленности все более широкое применение находят тугоплавкие и химически активные металлы и сплавы. Поэтому для их сварки необходимо применять...
-
Назначение. Конструктивные элементы - Выбор вида шланга для применения в конкретном производстве
Гибкие шланг ЕS предназначены для надежного крепления на трубопроводе и исключения передачи вибрации от горелок к газовому тракту. Использование гибких...
-
Для улучшения вкуса колбасных изделий применяется натриевая соль глютаминовой кислоты. В результате многочисленных исследований установлено. что только...
-
Бетон - Стекло и строительные материалы на основе минеральных вяжущих веществ
Бетон (франц. b ton), искусственный каменный материал, получаемый из рационально подобранной смеси вяжущего вещества (с водой, реже без нее),...
-
МАРГАРИН - Жироподобные вещества, их роль в организме
Маргарин производят на заводах, оборудованных по последнему слову техники, при самом тщательном лабораторном и технохимическом контроле. Это настолько...
-
Установка СОЖ туманом - Проектирование и применение токарного станка модели 1К660Ф3
Установка предназначена для охлаждения режущего инструмента распыленной жидкостью. Работает следующим образом: - от цеховой магистрали сжатый воздух под...
-
1. Ударно-поворотное бурение шпуров. Область применения. Типы бурильных машин Ударно-поворотное бурение шпуров применяют для бурения шпуров диаметром до...
-
Обувь для детей подбирается в соответствии с размерами, определяемыми по длине стопы: расстояние между наиболее выступающей точкой пятки и концом самого...
-
Сканирующие элементы зондовых микроскопов - Изоморфизм и варизонные структуры карбида кремния
Сканирующие элементы (сканеры) СЗМ с высокой точностью контролируют расстояние зонд-образец и осуществляют перемещения зонда в плоскости . Сканеры...
-
Сущность метода и область применения. Сущность заключается в том, что вместо разовой песчано-глинистой используют металлическую форму, называемую...
-
Пластмассовые уплотнители и амортизаторы. - Пластмассы. Их свойства и области применения
Детали уплотнений из пластмасс находят очень широкое применение. Это объясняется тем, что пластмассы обеспечивают не только высокую герметичность...
-
Методы изготовления гибких шлангов Рассмотрим основные методы изготовления гибких шлангов, на основе вышеописанных композиций: этих методов, в основном -...
-
Серый чугун. Свойства, марки и области применения - Технологии машиностроения
Наиболее широкое распространение в литейном производстве получил сплав железа с углеродом и кремнием, известный под названием серого чугуна. Этот чугун...
-
Что такое чугун? Применения чугуна. - Чугун и сталь
Чугун -- сплав Fe (основа) с С (обычно 0...0 %), содержащий постоянные примеси (Si, Mn, S, Р), а иногда и легирующие элементы (Cr, Ni, V. А0 и др.); как...
-
Методика применения текучих композитов, Области применения - Детали из композитов
Применение текучих композитов обуславливается их консистенцией (легкость проникновения в труднодоступные места, "смачивающий" ткани зуба эффект) и...
-
Материалы - Выбор вида шланга для применения в конкретном производстве
Основные свойства материалов Основные свойства химических высокомолекулярных материалов, из которых изготавливаются гибкие шланги. Поливинилхлорид (ПВХ)...
-
Основные направления развития и применения волоконной оптики - Оптоволоконные проводники
Открылись широкие горизонты практического применения ОК и волоконно-оптических систем передачи в таких отраслях народного хозяйства, как...
-
Достоинства оптических кабелей и область их применения - Оптоволоконные проводники
Наряду с экономией цветных металлов, и в первую очередь меди, оптические кабели обладают следующими достоинствами: Широкополосность, возможность передачи...
-
Области применения МДФ - Промышленное производство мелкодисперсной фракции дерева
Высокие технологические и физико-механические показатели, экологичность и приемлемая цена обеспечивают растущую популярность плит МДФ в различных сферах...
-
Цемент - Стекло и строительные материалы на основе минеральных вяжущих веществ
Цемент -- собирательное название большой группы порошкообразных вяжущих веществ (преимущественно гидравлических), способных при смешивании с водой...
-
Пластмассовые антифрикционные материалы - Пластмассы. Их свойства и области применения
Из-за малого сходства с металлами и из-за больших упругих деформаций пластмассы в узлах трения менее чувствительны к схватыванию и задиранию, что резко...
-
Минеральные вяжущие вещества - строительные материалы для изготовления бетонов и растворов. Минеральные вяжущие вещества (обычно порошкообразные) при...
-
Предварительно нами выполнены физико-химические исследования свойств основных ферросплавов Аксуйского ферросплавного завода. Использовались: -...
-
Применение математики в конструировании одежды
Особенную важность имеют те методы науки, которые позволяют решать задачу, важную для всей практической деятельности человека: как распорядиться своими...
-
ВВЕДЕНИЕ, Области применения - Флотация в металлургии
Флотация, в переводе - плавание на поверхности воды, разделение мелких твердых частиц, чаще всего минералов, и выделение капель дисперсной фазы из...
-
Ассортимент получаемых продуктов и их применение - Промышленные установки нефти и газа
Нефтеперерабатывающая промышленность обеспечивает потребность народного хозяйства в горючих и смазочных материалах. Кроме того, нефть расходуется на...
-
После рафинирования льняное масло может использоваться для пищевых целей, но в кулинарии к этим жирам прибегают редко, так как они обладают весьма...
-
Таблица 2.3.2.1. Определение массовой доли влаги и сухих веществ Показатель Обозначение Значение, г Масса чашки с песком и палочкой A 45,215 Масса чашки...
Взаимодействие ионов с веществом - Применение ионного микроскопа