Ионное изображение

Cтраница 3

Десорбция комплекса вольфрам - азот при наложении высоких.| Десорбция азота под влиянием поля без нарушения решетки вольфрама. [31]

Установив, что адсорбированные атомы азота могут быть наблюдаемы в ионном проекторе, можно вновь вернуться к вопросу, затронутому в разделе III, Б, 3, а именно к вопросу об удалении атомов решетки при высоковольтной десорбции адсорбированного вещества. Атом А, достаточно прочно связанный с поверхностью, чтобы выдержать высокие напряжения, которые необходимы для создания гелиевого ионного изображения, может влиять на когезионные силы самой поверхности. [32]

Это осуществляется наложением подходящего положительного потенциала на экран для проверки электронной эмиссии, а затем обращением полярности для наложения более высокого поля для того, чтобы вызвать десорбцию. Измерения подобного рода позволяют установить, что слой водорода десорбируется только в поле / г5 4 s / A, но не в поле F-45 в / А, используемом для получения ионного изображения. Таким образом, удаление слоя водорода в ионном проекторе не является простой десорбцией под влиянием поля, а связано с присутствием гелия. [33]

Продукты износа лезвий резца из быстрорежущей стали Р18МЗК25 при обработке конструкционных сталей. [34]

Эти вторичные ионы проходят через электростатические линзы, ускоряются и фокусируются в пучок. Пучок вторичных ионов несет реальное изображение, образованное всеми типами ионов, вылетающих с бомбардируемой поверхности образца. Сфокусированный пучок разделяется в масс-спектрометре на отдельные элементарные изображения, каждое из которых соответствует ионам отдельных элементов. Отдельное ионное изображение подается на катод преобразователя, где преобразуется в электронное изображение, проецируемое на экран и на регистрирующую фотопленку. Регулируя настройку масс-спектрометра, можно последовательно наблюдать и фиксировать на пленку картину распределения искомого химического элемента на сканированной поверхности образца. [35]

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. [36]

Для исследования органических соединений необходимы приборы 2 - и 1-го классов, причем роль последних особенно возросла после того, как была показана важность разрешения мультиплетов в молекулярном анализе, особенно при установлении структуры сложных органических соединений. Высокая разрешающая способность достигается обычно двойной фокусировкой по направлению и скоростям с помощью магнитного и электрического полей, действие которых может быть одновременным или последовательным. Дисперсия по скорости в электростатическом анализаторе делается равной и противоположной по знаку дисперсии, полученной в магнитном поле. Таким путем устраняется хроматическая аберрация ( аберрация скорости) ионного изображения, но сохраняются свойства фокусировки по направлению. [37]

Этот шаг был сделан Мюллером [68] в 1951 г. В его ионном проекторе, управляемом обычным способом, объект находится в атмосфере гелия. Поэтому для получения изображения налагают поле, достаточное для того, чтобы вызвать ионизацию гелия на поверхности, но не в свободном объеме. Образующиеся таким образом ионы ускоряются вдоль силовых линий в направлении флуоресцентного экрана, и на нем вырисовываются те ме-ета поверхности, которые характеризуются наивысшей скоростью ионизации. В то время как эмиссионное изображение выявляет лишь изменения интенсивности в зависимости от ориентации, ионное изображение указывает на расположение отдельных наиболее выступающих атомов поверхности. Несмотря на такое поразительное разрешение, использование ионного проектора для исследования адсорбции дает весьма неопределенные результаты вследствие того, что 1) еще не установлены условия, в которых атомы и молекулы адсорбированного газа становятся видимыми; 2) при наблюдении деталей атомного масштаба с помощью гелия адсорбированный газ может удаляться с поверхности; 3) даже если адсорбированный слой оказывается видимым, совместное действие адсорбции и приложенного поля может вывести поверхность из ее нормального состояния. [38]

Чтобы получить изображение поверхности с помощью эмиссии ионов гелия, требуется поле напряженностью около 4 5 в / А. Однако в электрическом поле может произойти не только десорбция ионов гелия, но также и десорбция ранее адсорбированных молекул или даже отрыв атомов металла с поверхности. Это не удается для других металлов ( Fe, Cu, Ni), которые также представляют интерес как катализаторы. Аналогично эффекты, связанные с адсорбцией, можно наблюдать только тогда, когда прочность связи адсорбированных атомов с металлом превышает энергию поля, требуемого для образования ионного изображения. Эти обстоятельства сильно ограничивают применение ионного микроскопа, так что до настоящего времени этим методом исследованы лишь немногие системы, как, например, адсорбция на вольфраме окиси углерода и азота-газов, прочно связывающихся с этим металлом. [39]

Следует соблюдать большую осторожность при интерпретации таких фотографий. Как уже указывалось в разделе III, А, 2, образование изображения адсорбированного атома представляет кооперативное явление, в котором существенную роль играет локальное окружение. Действительно, в некоторых условиях соседние атомы, вероятно, исчезают. После адсорбции атомы решетки вблизи адсорбированного атома удаляются из ионного изображения. Однако, как только выступы исчезают, эти атомы вновь появляются совершенно четко. Такие изменения ионного изображения не отражают действительных изменений структуры поверхности, а, скорее, указывают на уменьшение количества гелия за счет быстрой ионизации на выступах, которые отбрасывают тень на ближайшее окружение. [40]

Высоковольтная десорбция выравнивает 110 и окружающие области. Неэмитти-рующий центр эмиссионного снимка имеет большие размеры, чем обычно в случае термически обработанного эмиттера. Последний стремится к такой конфигурации, при которой грани с низкими индексами оказываются плоскими, сводя к минимуму полную свободную энергию поверхности. В случае же острия, подвергнутого высоковольтной обработке, плоскости 211 участвуют в образовании острых ребер. Вследствие этого усиливается электронная эмиссия и рассматриваемые поверхности становятся менее четкими, чем на снимках с термически обработанных объектов, где грани 211 являются плоскими. Подобные характеристики служат удобными показателями формы, а также чистоты поверхности, полученной в результате высоковольтной десорбции; при этом нет необходимости наблюдать ионное изображение. [41]

Поэтому эффективный впуск одного из этих газов без его загрязнения другими, с использованием только регулировки поля, невозможен. Информация об адсорбционных процессах, протекающих в обычных термических условиях, может быть получена только в отсутствие поля. Поле, меньшее чем 1 3 в / А ( при котором скорость автоионизации мала), сообщает молекуле с ионизационным потенциалом 15 эв и поляризуемостью 1 8 А3 кинетическую энергию 0 105 эв. Это эквивалентно эффективной температуре трансляции перпендикулярно поверхности, равной 1200 К. Более того, исследование зависимости поверхностных свойств от температуры острия возможно только в том случае, если температура эмиттера может изменяться в широком интервале, исключая возможность загрязнения из поддерживающего стержня. Чистоту можно гарантировать только при условии, что держатель образца не подвержен постоянному воздействию примесей. Ионное изображение образуется в присутствии Не при давлении приблизительно 10 - 6 мм - рт. ст. Чистота газа, образующего изображение, а следовательно, газа, находящегося в системе, должна быть такой, чтобы предотвратить загрязнение образца или, по крайней мере, держателя образца. [42]

Страницы: 1 2 3