Cтраница 2
Если система состоит из трех или более линз, повторным использованием (4.112) всегда можем вычислить оптическую силу, и, следовательно, фокусные расстояния системы. Мы заключаем, что формирование асимптотических электронных и ионных изображений обладает групповым свойством: последовательные операции формирования изображений всегда могут быть заменены одной операцией формирования изображения единой системой. [16]
Такое изменение в расположении атомов субстрата может происходить двумя путями: 1) Азот может настолько сильно связываться с решеткой, что структура вольфрама ослабляется. В поле, необходимом для получения ионного изображения, атом вольфрама уже ослаблен действием адсорбции и поэтому может быть вытянут со своего места. Локальные поля вокруг таких атомных выступов повышены, и поэтому в центре адсорбции можно видеть светлое пятно. Такой механизм локализации адсорбированных атомов осуществляется в проекторе, хотя и не прямо. Энергия, выделяющаяся при хемосорбции молекулы азота ( 3 7 эв), может израсходоваться на смещение атома вольфрама из его положения в решетке и на поверхности кристалла на некоторое расстояние от действительного центра адсорбции. [17]
Дисперсия по скорости в электростатическом анализаторе делается равной и противоположной по знаку дисперсии, полученной с магнитным полем. Таким путем устраняется аберрация скорости ( хроматическая аберрация) ионного изображения, но сохраняются свойства фокусировки; по направлению. Комбинация полей действует аналогично призме и толстым ахроматическим цилиндрическим линзам. Радиальное электростатическое поле действует как коллиматор ( энергетический фильтр), магнитное поле действует как призма, компенсирующая хроматическую аберрацию коллиматора. [18]
При исследовании поверхностных структур к вакууму в ионном проекторе предъявляют лишь минимальные требования. Поле приблизительно 4 5 s / A, требуемое для получения хороших ионных изображений с гелием, вообще говоря, достаточно для ионизации любых присутствующих реакционноспособных молекул газа и ускорения их в направлении экрана, прежде чем они смогут приблизиться к поверхности. Поэтому острие, которое само формируется и очищается в процессе десорбции полем, должно оставаться чистым, если его охлаждать жидким водородом для предотвращения миграции примесей по его стержню, не подверженному воздействию поля. При более высоких температурах примеси могут отлагаться на поверхности за счет диффузии. В противоположность этому изучение адсорбционных процессов требует очень высокой чистоты ионного проектора. Точной идентификации поверхностных изменений можно достичь только в том случае, если все посторонние, способные адсорбироваться вещества удалены из колбы проектора. [19]
Следует отметить интересный факт - одновременное наблюдение автоионного и автоэлектронного изображения при подаче на образец одинаковых по амплитуде, но различных по знаку высоких напряжений, что указывает на соизмеримость поля автоэлектронной эмиссии и автоионизации. При этом электронное изображение с отдельных микровыступов на поверхности волокна накладывается на ионное изображение в остаточной атмосфере водорода на тех же самых микровыступах ( рис. 3.20 г), а относительный масштаб полученных картин остается неизменным. Можно высказать предположение, что одновременное существование двух изображений различной природы вызвано снижением поля автоионизации изображающего газа на микрошероховатой поверхности графита. [20]
Этот прибор позволяет получать увеличенное изображение участка поверхности образца, подвергшегося бомбардировке первичным ионным пучком. Настраивая масс-анализатор на тот или иной вторичный ион, можно поочередно рассматривать ионные изображения одного и того же участка поверхности твердого тела при различных значениях массы иона. Ионный микроскоп, таким образом, позволяет исследовать топографию распределения отдельных элементов, изотопов и химических соединений на поверхности твердого образца. [21]
![]() |
Линии 2 р-элект-ронов хрома для образца хрома ( Л и стали Х13 ( 2, подвергнутых окислению на. [22] |
Минимальный объем образца, необходимый для анализа Ю - 4 см2, глубина анализируемого слоя 10 2 мкм. Первичный ионный пучок может быть сфокусирован в зонд малого сечения; в свою очередь фокусировка вторичных ионов может дать ионное изображение бомбардируемой поверхности. Mace-спектрометрическая фильтрация этого изображения дает картину распределения ионов определенного типа по поверхности объекта. [23]
В электронном проекторе прямое наблюдение плоскостей 110 и 211 невозможно из-за высокой работы выхода, затемняющей адсорбционные процессы, которые могли бы в нем происходить. Однако это обстоятельство не должно служить ограничением в случае ионного проектора, поскольку можно считать, что воздействие образующегося гелиевого ионного изображения может сделать видимой данную область с адсорбированным веществом, не оказывая столь сильного влияния на другие области. [24]
В этой статье описываются только такие масс-спектрометры, в которых осуществляется фокусировка пучка ионов и для выделения ионов данной массы используется разрешающая щель. Масс-спектрометры такого типа по своим свойствам во многом аналогичны оптическим приборам. Ионное изображение щели источника ионов действительно фокусируется на разрешающую щель. Неотъемлемой частью таких приборов является магнитное поле, сортирующее ионы по величинам момента количества движения. И, если входящие в магнитное поле ионы имеют одинаковую энергию, получающийся масс-спектр зависит только от массы ионов. [25]
Хотя адсорбция и подвергается сильному воздействию при возникновении ионного изображения и опыты следует проводить и интерпретировать с большой осторожностью, все же ионный проектор позволяет получить важную информацию о разнообразных адсорбированных веществах. Кроме того, предварительные данные, полученные в лаборатории автора, показывают, что, уменьшая требуемый для получения изображения ток в 103 раз, можно подавить побочные реакции, встречающиеся даже в случае водорода. Поэтому более четкие ионные изображения должны в ближайшем будущем привести к расширению использования этого проектора. [26]
![]() |
Принцип 1ЙО - градусной магнитной фокусировки. [27] |
Из рисунка видно, что наибольшей ширины пучок достигает при повороте вектора скорости иона на 90, после чего пучок начинает сходиться. Наименьшей ширины пучок достигает при повороте вектора скорости на 180, где траектории ионов отдельного пучка пересекаются или фокусируются. В этой точке получается ионное изображение входной щели магнитного масс-анализатора. Здесь же помещается и выходная щель анализатора, которая пропускает ионный ток на коллекторе. [28]
Однако даже в поле 4 в / А и на расстоянии в 5 А вероятность ионизации атома гелия, двигающегося в направлении острия, еще мала. Для такого направляющегося к поверхности атома имеется только один шанс из 100 быть ионизированным на участке пробега в 1 А. Поэтому, чтобы понять механизм образования ионного изображения, необходимо изучить движение атома гелия после столкновения с поверхностью. [29]
Однако из этого не следует, что атомы водорода невидимы. Картина этой поверхности при электронной эмиссии как до, так и после получения ионного изображения показывает, что водород полностью удалялся в процессе наблюдения в ионном проекторе. Поэтому тот факт, что изменения в ионном изображении не были обнаружены, нужно связать с удалением адсорбированного слоя. Это объяснение достаточно, но не является исчерпывающим для понимания отсутствия изменения изображения. [30]