Источник вторичных ионов

 

ИСТОЧНИК ВТОРИЧНЫХ ИОНОВ, соединяющий держатель образца с нагревателем , систему электродов и выводные щели, отличающийс я тем, что, с целью снижения примесей в пучке ионов путем уменьшения загрязнения поверхности образца адсорбированными молекулами остаточных газов, введен экран, охватьгаающий источник,:и средство охлаждения его до криогенных температур.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9) ((1) (5() Н 01 J 37/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . ;"„„„, ;".

1 1ИБЛИ ТИ

К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСВ ГБУ (21) 2802892/18-25 (22) 27.07.79 (46) 15.08.85. Бюл. ¹ 30 (72) Г.Д.Танцырев и Е.Н.Николаев (71) Ордена Ленина институт химической физики АН СССР (53) 539.186 (088.8) (56) 1.Капцов Н.А. М., "Электроника", 1954, с. 94-112.

2.Танцыров Г.Д., Клейменов Н.А.

Применение атомно-ионной эмиссии для масс-спектрального анализа фторполимеров. Доклады АН СССР, т.213, 1973, с. 649 (прототип). (54) (57) ИСТОЧНИК ВТОРИЧНЫХ ИОНОВ, соединяющий держатель образца с нагревателем, систему электродов и выводные щели, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения примесей в пучке ионов путем уменьшения загрязнения поверхности образца адсорбированными молекулами остаточных газов, введен экран, охватывающий источник,:и средство охлаждения его цо криогенных температур.

786686

Редактор С.Титова Техред А.Бабинец

Корректор О.Тигор

Заказ 5764/2 Тираж 679

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, R-35, Раушская наб., д.4j5

Подписное филиал ППП ПатeH г, Ужт оруд 2л Проектная, 4

Изобретение относится к масс спект рометрии, в частности к устройствам для получения ионов методом бомбардировки,оверхностей твердых тел быстрыми атомами и ионами с целью анализа состава, поверхности.

Известны источники вторичных ионов, предназначенные для химического анализа поверхностей твердых тел и нанесенных *a нкх пленок различных 1б веществ методом вторичной ион-ионной эмиссии, которые позволяют производить качественный анализ, послойный анализ, а тауоке определять структуру поверхности (1) . 15

Для предотвращения загрязнения поверхности исследуемого образца адсорбированными молекулами остаточных газов область ионного источника, в которой располагается исследуемый 2Î объем, откачквается цо сверхвысокого вакуума, что требует применения сложных к,цорогостоящих вакуумных систем.

Ближайшим к изобретению техническим решением являет" ÿ источник вто- 25 рич ых ионов, содержащий держатель. образца с нагревателем, систему электродов и вывод .ые щели 21. г

Этот источник вторичньп ионов ра.ботает ь условиях высокого вакуума 3б

-B (давление остаточных газов 10 мм рт.ст), Для предотвращения загрязнения по верхности исследуемого объекта он нагревается до температуры несколько сот градусов.

Необходимость прогрева значительно сужает круг вешеств, которые могут быть проанализированы с помощью метода масс--спектрометрии вторичных ионов. Метод становится неприменимым к веществам, которые имеют высокое давление насыщенных паров при повышенных температурах (z IO òoðp) или претерпевают необратимые химические превращения. К этому типу веществ, д относится, в частности, большинство органических и биоорганических соединений, при исследовании которых, этот метод стал широко испольэоваться.

Целью изобретения является снижение примесей в пучке ионов путем уменьшения загрязнения поверхности образца адсорбированными молекулами остаточных газов.

Эта цель достигается тем, что введен экран, охватывающий источник,и средство охлаждения его до криогенных температур.

На чертеже изображен предлагаемый источник вторичных ионов.

Он состоит из металлического экрана 1, охлаждаемого каким-либо хладагентом 2. К экрану через изоляторы прикреплены все необходимые электроды и держатель 3 образца 4. Источник снабжен электронагревателем 5 для регулирования температуры образца 4.

В экране имеются только две узкие щели для ввода пучка бомбардирующих атомных частиц 6 и вывода вторичных конов 7.

Образец укрепляется на держателе

3 и источник вторичных ионов устанавливается на масс-спектрометр и откачинается. Сразу же после откачки производится охлаждение экрана i путрм заливки хладагента 2. Включается гучок бомбардирующих частиц, которые выбивают из образца 4 вторичные ионы.

Вторичные ионы собираются, фокусируются„ ускоряются системой электродов и направляются в масс-анализатор, Введение в конструкцию источника нового элемента — охлаждаемого экрана снижает интенсивность фоновых пиков в масс-спектре вторичных ионов с поверхностей различных веществ в широкой области температур исследуемого образца,