Distira Deskarga Masa Espektrometria

Edukia
1. Zer da distira-deskargako masa-espektrometria?
2. Distira deskargako masa-espektrometriaren aplikazioa
3. Distira deskargako masa-espektrometriaren funtzionamendu-printzipioa
4. Distira-deskargako masa-espektrometriaren abantailak
5. Distira-deskargako masa-espektrometria motak
    5.1. DC distira deskargako masa espektrometroa
    5.2. Distira-deskarga pultsatuko masa-espektrometroa
    5.3. RF distira deskargako masa espektrometroa
6. Distira-deskargako masa-espektrometriaren zehaztapenak
7. Distira-deskarga masa-espektrometroaren funtzionamendu-baldintzak
8. Nola erosi distira-deskargako masa-espektrometria?

Distira deskargako masa espektrometroa deitu daiteke GDMS, materialen zientziaren alorrean erabiltzen den tresna analitiko moduko bat da, abantaila paregabeak eta ordezkaezinak dituena materialen azalera eta sakonera profilatzeko.
Distira deskargako espektroskopia gainazaleko analisiaren teknika mota berri bat da, lagin solidoak zuzenean aztertzeko gai dena. Urteetan zehar, distira-sakonera profilatzeko teknika oso erabilia izan da materialen gainazalaren analisiaren arloan, eta jendeak gero eta gehiago balioesten du teknika hori.

Puritate handiko material metalikoak eta aleazioak
Gaur egun, teknologiaren distira-deskarga masa-espektrometria (GDMS) aztarna/ultra-aztarna ezpurutasunak detektatzeko apurtasun handiko material metalikoetan, hala nola, purutasun handiko tantalioa, purutasun handiko kobrea, purutasun handiko nikela eta purutasun handiko kobaltoa. GDMS metodoan neurtutako elementuen indar ionikoa matrizeak eragin handia ez duenez, RSF balio tipikoekin ere kalibratu daiteke lagin egokirik ezean. Laginaren gainazaleko aurre-sputtering ondoren kutsadura kentzeko eta tresnaren baldintzak optimizatzeko, neurketaren emaitzen zehaztasuna % 10 baino hobea da ezpurutasun gehienentzat 10-6 g/g-ko ordenan; 10-9 g/g-ko ezpurutasunetarako, neurketaren emaitzen doitasuna Emaitzen zehaztasuna % 100era irits daiteke 10-9 g/g bitarteko ezpurutasunentzat.
GDMS metodoak baldintza batzuk ditu laginaren formari dagokionez, neurtu beharreko laginaren diametroa 18.2 mm eta 68.5 mm artekoa izan behar du, laginaren gainazala laua izan behar du eta lagina metal hauts edo partikula bada, tamaina egokiko lagin zati batean sakatu behar da.

Material erdieroaleak
GDMS metodoa ere oso erabilia da purutasun handiko material erdieroaleen analisian, hala nola eguzki-zelulen silizioa, purutasun handiko germanioa, etab. Elementu gehienen detekzio-mugak 1ng/g baino txikiagoak izan daitezke, eta elementu batzuk detektatu daitezke. pg/g maila. Laginaren diametroa handituz, laneko bereizmena murriztuz, miaketa kopurua handituz eta integrazio-denbora handituz, neurtu beharreko elementuen detekzio-mugak murriztu daitezke.

Material ez-eroaleak
DC distira-deskargako masa-espektrometriak neurtu beharreko lagina erabiltzen du katodo gisa, hau da, neurtu beharreko laginak elektrizitatea eroateko gai izan behar du, eta material ez-metaliko ez-organiko gehienak elektrizitate-eroale txarrak dira. Material ez-eroaleetarako, normalean, material eroaleekin nahastuz neurtzen dira katodo bat egiteko edo bigarren katodo bat sartuz.
Hauts-laginetarako, nahaste-metodoa erabiltzen da normalean, hau da, lagina eta material eroalea ondo nahasten dira eta gero orratz edo malutetan egiten dira, bereziki diseinatutako prentsa-molde baten bidez aztertzeko.

Sakoneko analisia
Distira-deskarga oso egonkorra da eta laginaren gainazalean laginketa-hobi ia berdinak lor ditzake, eta sputtering-abiadura isurketa-baldintzak kontrolatuz kontrolatu daiteke. Sakoneko analisiak garrantzi handia du geruza meheko materialen azterketan, eta horrek gainazaleko fenomeno kimiko edo fisiko batzuen printzipioak ikertzen laguntzen du eta korrosioaren babeserako eta gainazaleko materialen ekoizpen-prozesurako orientabidea eskaintzen du. 3. Irudian erakusten den bezala, AlOx xaflatzearen sakonera aztertzen da altzairuzko gainazalean, 5μm-ra sputtering non Fe-ren edukia, altzairuaren osagai nagusia, nabarmen handitzen den eta Al-en edukia gutxitzen den, altzairuzko gainazaleko estalduraren sakonera 5μm-koa dela adieraziz. .

GDMS igorpen-espektrometroa da, eta beste igorpen-espektrometro batzuk, bere oinarrizko funtzionamendu-printzipioa gutxi gorabehera berdina da, hau da, argi-iturri bat erabiltzen da neurtutako laginak egoera kitzikatuan egiteko, goi-kanpoko elektroiaren lagin elementuak. energia-egoera energia baxuko egoerara itzultzen da, espektro bereizgarria igortzen da. Lagineko elementuen espektro bereizgarriak elementuaren igorpenaren bidez aztertzen dira.

Distira deskargatzeko lanpara distira deskargatzeko tresnaren argi iturri gisa, bi elektrodo daude RF distira deskargako argi iturri batean, horietako baten 4 mm-ko kobrezko elektrodo tubularren diametroa anodoa da, anodoa lurrean. Eta lagina katodo gisa, RF potentziala eginez mantentzen da, hau da maiztasun handiko (RF) potentzia indukzio bidez sortutako potentziala. Presio baxuko argon gasa distira-deskargako lanparan kargatzen da, eta argon ioi kopuru txiki bat sortzen da berez lanparan, anodo-katodo hutsunetik pasatzen direnak RF potentzialaren azpian, sortzen den abiadura handiko oszilazioa eginez. argon ioi azeleratuak eta argon atomoek talka egiten dute, argon ioi eta elektroi gehiago sortuz, sortzen den plasma, distira deskarga deritzona, eta plasmako abiadura handiko argon ioiak laginaren (katodoaren) gainazalera iristen dira, gainazaleko materiala. lagina uniformeki botatzen da, distira-deskargako plasmara hedatzen da, non disoziatu eta atomizatu egiten den, eta horrela kitzikatu egiten da, laginaren osagaien espektro bereizgarriak igortzea eraginez.

Laginaren argia sistema optikotik bideratu eta espektroskopikoki bereizten da eta gama dinamiko handiko detektagailuaren HDDra iristen da, zeinak argi-seinalea jasotzen du, zeina seinale elektriko bihurtu eta ordenagailura bidaltzen den kontrol-sistema elektronikoaren bidez prozesatzeko. Ordenagailua software berezi batez hornituta dago, softwarean aurrez ezarritako kurba estandarra hainbat elementuren argi-intentsitatearen seinaleekin alderatzen duena, elementu bakoitzaren kontzentrazioa neurtu ahal izateko.

Laginketa gutxiago
Distira deskargako masa espektrometroa lagin solidoak zuzenean lagin ditzakete eta oinarrizko determinazio osoa egin dezake, laginaren sputtering eremua, oro har, hamarnaka eta milaka m㎡ da, beraz, kontsumitutako laginaren bolumena miligramo mailarainokoa da.

Elementu sorta zabala
Printzipioz, GDMS-k taula periodiko osoko elementu guztiak estal ditzake, C, N eta O barne. GDMS-k 73 aldizkari-elementu azter ditzake aldi berean, eta ia 6N-ko detekzio-muga eman dezake, oso egokia dena aztertzeko. eguzki-mailako siliziozko materialen purutasuna.

Sentikortasun handia eta detekzio muga baxua
GDMS-k sentikortasun handia eta detekzio-muga baxua ditu, 0.1-0.001 ng/g-ko elementu metaliko gehienentzat eta ug/g C, N, O-rako.

DC distira deskarga masa-espektrometria aplikazio analitikoetan nagusitzen da eta gaur egun proba egiteko modu nagusia da.
DC distira deskargako masa-espektrometroa katodoaren eta anodoaren arteko DC tentsio batekin akoplatzen denean, barrunbeko lan-gasan geratzen diren elektroiak eta ioiak norabide-moduan mugitzen dira eremu elektrikoaren eraginpean, eta korrontea zerotik handitzen da. .

Elektrodoen arteko tentsioa kargatutako ioi guztiak dagozkien elektrodoetara iristeko nahikoa denean, korrontea maximo jakin batera iristen da (hau da, saturazio-balioa).

Elektrodoen arteko deskarga-tentsioa balio kritiko jakin bat baino handiagoa denean (pizte-distira-tentsioa), deskarga-korrontea bat-batean eta azkar igoko da, eta katodoaren eta anodoaren arteko tentsioa asko jaitsiko da eta balio baxu eta egonkor batean geratuko da. Laneko gasa matxura, ionizazioa eta plasma ekoizten du eta distira-deskarga autosostentzailea da, hau da, "Townsend-en deskarga" oinarrizko prozesua, korronte txikiko distira-deskarga normala bezala ere ezaguna.

Magnetron xedearen katodoa helburuko elikadura-horniduraren terminal negatibora konektatzen da, eta anodoa xede-horniduraren terminal positibora konektatuta dago. Bere ezaugarriak dira, magnetron helburuko tentsioaren potentzia-irteeraren doikuntzarekin, sputtering korrontea igoera motel batekin sinkronizatu behar da.

Distira pultsatuko deskargako masa espektrometroa eroale ez diren laginak aztertzeko erabiltzen da batez ere
Uhin erdi pultsudun edo sinusoidal baten IF helburuko elikadura-horniduraren pultsu bakarreko pultsu baten gas-deskargak DC gas-deskargaren volt-ampere kurbaren ezaugarri anormalaren distira anormalaren aldakuntza-ereduarekin eta aurreko atalarekin bat izan behar du. Deskargaren erreprodukzioaren pultsu bakarreko gas-deskargaren volt-ampere ezaugarritzat har daiteke. Pultsudun DC helburuko elikatze-hornidurak pultsuaren distira pizten du eta pultsuen arteko distira modu naturalean itzaltzen du, begi hutsez bereizten zaila den maiztasun altuagatik.
Sputtering helburua distira deskargatu ondoren, elikadura-irteeraren pultsu errepikapen maiztasuna nahikoa altua denean hutseko barrunbearen gorputzeko ioi eroaleak guztiz neutralizatu ez direlako, bigarrenak (geroago) berriro distira-tentsioaren pultsua eta sputtering helburua errepikatzen du. laneko tentsioa hurbila edo berdina. Elikatze-irteera pultsuen errepikapen maiztasuna oso baxua denean (adibidez, ehunka HZ beherago) edo arkua itzaltzeko denbora luzeegia denean (100 ms baino gehiago), distira-deskargaren ondoren sputtering helburua, hutseko barrunbean ioi eroaleak direlako. funtsean neutralizatu dira, berriro distira tentsioaren bigarren pultsu errepikatua (geroago) balio handiago batera itzultzen da, eta pizteko distira tentsio altua hurbil edo berdina denean.

RF distira deskargako masa espektrometroek ioi-seinale indartsuagoak eman ditzakete DC distira deskargaren potentzia berean, bi poloen artean aldiro DC tentsioa aplikatuz.

Fitxa teknikoa:
1. RF distira deskargako masa espektrometroa RF sorgailuaren konfigurazio estandarra erabiltzen du, D konposatu estandarra, egonkortasun handia, sputtering izpi oso laua, plasma egonkortze denbora oso laburra eta gainazaleko informazioa desitxuratu gabe.

2. Pultsatuko lan-moduak estaldura/plakadura-geruzak eta film meheak nahiz estaldura/platatze-geruzak eta eroankortasun termiko eskasa eta hauskortasun termikoa duten film meheak azter ditzake.

3. Kanal anitzeko espektrometroak estaldura espektral osoa eskaintzen du 110nm-tik 800nm-ra eta UV urruneko C, H, O, N eta Cl elementuak proba ditzake.

4. Jatorrizko ioi grabatutako sare holografikoak bermatzen du tresnak argi-fluxu maximoa duela eta, beraz, eraginkortasun optiko eta sentikortasun bikaina duela.
5.H High Dynamic Detector (HDD) elementuen detekzio azkarra eta oso sentikorra eskaintzen du ppm-%100ean. Barruti dinamikoa 5 x 1010 da.

6. Lagin-ganbera handietarako egokia lagin mota guztiak erraz kargatzeko.

1. Hornidura tentsio: Energia hornidura independentea behar da AC380V/220V (±% 10), 50Hz

2. Laneko giro-tenperatura:12 ℃ -30 ℃

3. Inguruko hezetasun erlatiboa: 30-80%

4. Tresnaren funtzionamenduaren iraunkortasuna: etengabeko erabilera

Gurea interesatzen bazaizu distira-deskarga masa-espektrometria edo zalantzaren bat baduzu, idatzi mezu elektroniko bat helbide honetara [posta elektroniko bidez babestua], ahalik eta azkarren erantzungo dizugu.