Tesis:
Realización de una nueva óptica para espectrometría simultánea de masas de iones secundarios, neutros secundarios y gas residual.
- Autor: AMEZIANE, Omar
- Título: Realización de una nueva óptica para espectrometría simultánea de masas de iones secundarios, neutros secundarios y gas residual.
- Fecha: 2003
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION
- Departamentos: TECNOLOGIA ELECTRONICA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: BLANCO VIDAL, José María
- Resumen: En la espectrometría de masas de iones secundarios, como consecuencia de los efecto de matriz, las probabilidades de ionización varían por muchos ordenes de magnitud para una misma especies en varias matrices y para diferentes especies en la misma matriz, lo que hace difícil sacar datos cuantitativos en SIMS, el mayor problema tratado en toda la literatura de esta técnica. Una alternativa a este problema es analizar las partículas neutras emitidas desde la superficie, porque la señal de neutros es menos dependiente de la matriz que los iones secundarios. Sin embargo antes de ser analizados los neutros emitidos tienen que ser ionizados eficientemente y separados de iones secundarios y del gas residual. En este trabajo de tesis, se ha diseñado un ionizador por impacto electrónico insertable en nuestro instrumento SIMS para analizar las partículas neutras. Hemos elegido un diseño coaxial para su fácil integración con los instrumentos tipo cuadropolar. Para optimizar la transmisión y la eficiencia del modo SNMS, hemos desarrollado un programa de simulación para ajustar todo parámetros ópticos y físicos de la óptica. El programa desarrollado nos permite visualizar los potenciales y examinar las trayectorias de iones en el sistema para explorar cambios en el diseño de la óptica de iones. Hemos explorado la posibilidad de usar un volumen de ionización relativamente grande y usar una densidad de electrones bajas para reducir al mínimo los efecto de la carga de espacio en el ionizador; el problema principal en estos tipos de instrumento y ajustar todos los voltajes de las lentes para suprimir el gas residual y los iones secundarios. Debido a su alta aceptancia geométrica, y a su gran volumen activo hemos obtenido un buen rendimiento útil incluso con densidades bajas de los electrones, lo que además supone menos radiación termal en el ionizador y una duración larga del filamento. Aunque la señal del gas residual no suprimido es dos ordenes mayor que la de neutros, hemos alcanzado unos factores de supresión de los ruidos de fondo del orden de 10+6. Las lentes del ionizador se han usado como una nueva óptica de entrada y de transferencia de iones para mejorar la extracción y la transmisión de iones secundarios. Insertando una zona de ionización entre la muestra y el filtro de energía (4cm), se ha convertido nuestro SIMS, en un sistema SNMS por impacto electrónico con un buen rendimiento útil de iones. Hemos comprobado experimentalmente el nuevo sistema, incluyendo un filtro de energía para reducir algunos ruidos y para analizar el espectro energético de neutros postionizados. Los resultados prácticos muestran estar en buen acuerdo con nuestras simulaciones. El sistema SNMS esta insertado en la maquina SIMS del departamento de tecnología electrónica de la ETSIT de la universidad politécnica de Madrid lo que nos permite tener disponible en el mismo instrumento las tres técnicas analíticas SIMS, SNMS y RGA.