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二次離子質(zhì)譜的結(jié)構(gòu)

2019年05月30日 16:27

　　【儀器網(wǎng) 使用手冊】近年來，二次離子質(zhì)譜這一前沿的分析技術(shù)越來越多地被用在了科學(xué)研究當(dāng)中，應(yīng)用范圍較為廣泛。然而，依然有很多小白對二次離子質(zhì)譜的基本結(jié)構(gòu)不太了解。那么二次離子質(zhì)譜的組成結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？都有哪些功能和特點？今天小編就來簡單盤點一下。

　　二次離子質(zhì)譜主要由三部分組成：一次離子發(fā)射系統(tǒng)、質(zhì)譜儀、二次離子的記錄和顯示系統(tǒng)。前兩者處于壓強(qiáng)〈10-7Pa的真空室內(nèi)。

　?、僖淮坞x子發(fā)射系統(tǒng)

　　一次離子發(fā)射系統(tǒng)由離子源(或稱離子槍)和透鏡組成。離子源是發(fā)射一次離子的裝置，通常是用幾百伏特的電子束轟擊氣體分子(如惰性氣體氦、氖、氬等)，使氣體分子電離，產(chǎn)生一次離子。在電壓作用下，離子從離子槍內(nèi)射出，再經(jīng)過幾個電磁透鏡使離子束聚焦，照射在樣品表面上激發(fā)二次離子。用一個電壓約為1KV的引出電極將二次離子引入質(zhì)譜儀。SIMS的一次離子源分為氣體放電源(O2+、O-、N2+、Ar+)、表面電離源(Cs+、Rb+)和液態(tài)金屬場離子發(fā)射源(Ga+、In+)等。

　　②質(zhì)譜儀

　　質(zhì)譜儀由扇形電場和扇形磁場組成。二次離子首*入一個扇形電場，稱為靜電分析器。在電場內(nèi)，離子沿半徑為r的圓形軌道運動，由電場產(chǎn)生的力等于向心力。

　　運動軌道半徑r等于mv2/eE，與離子的能量成正比。所以扇形電場能使能量相同的離子作相同程度的偏轉(zhuǎn)。由電場偏轉(zhuǎn)后的二次離子再進(jìn)入扇形磁場(磁分析器)進(jìn)行第二次聚焦。由磁通產(chǎn)生的洛侖茲力等于向心力。

　　不同質(zhì)荷比的離子聚焦在成像面的不同點上。如果C狹縫固定不動，聯(lián)系改變扇形磁場的強(qiáng)度，便有不同質(zhì)量的離子通過C狹縫進(jìn)入探測器。B狹縫稱為能量狹縫，改變狹縫的寬度可選擇不同能量的二次離子進(jìn)入磁場。

　?、?離子探測系統(tǒng)

　　離子探測器是二次電子倍增管，內(nèi)是彎曲的電極，各電極之間施加100-300V的電壓，以便逐級加速電子。二次離子通過質(zhì)譜儀后直接與電子倍增管的初級電極相碰撞，產(chǎn)生二次電子發(fā)射。二次電子被第二級電極吸引并加速，在其上轟擊出更多的二次電子，這樣逐級倍增，后進(jìn)入記錄和觀察系統(tǒng)。

　　二次離子的記錄和觀察系統(tǒng)與電子探針相似，可在陰極射線管上顯示二次離子像，給出某元素的面分布圖，或在記錄儀上畫出所有元素的二次離子質(zhì)譜圖。

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