Optimalizace energetického rozlišení v XPS

Vedoucí: Doc. Mgr. Martin Setvín, Ph.D.
Stav projektu: volný

Anotace:

XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) je metoda určená k chemické analýze vzorků. Pomocí rentgenky je generováno charakteristické rentgenové záření, kterým je ozařován vzorek. Ze vzorku jsou emitovány elektrony podle pravidel Einsteinova fotoelektrického jevu. Energie těchto elektronů je analyzována hemisférickým analyzátorem, což umožňuje určení chemického složení vzorku.

Cílem této práce je popsat závislost mezi energetickým rozlišením našeho systému a intenzitou signálu. Energetické rozlišení je dáno dvěma hlavními parametry: Velikostí vstupní štěrbiny hemisférického analyzátoru a parametrem nazývaným „pass energy“, tj, kinetickou energií elektronů v analyzátoru. Kromě toho vstupuje do hry několik dalších parametrů, které lze optimalizovat. Zlepšování energetického rozlišení vždy nevyhnutelně vede ke snížení intenzity signálu a nutnosti měřit delší dobu. Úkolem je optimalizovat nastavení přístroje a charakterizovat vztah mezi energetickým rozlišením a intenzitou signálu.

Dobrovolná možnost: Otestovat ozařování vzorku UV světlem a udělat analýzu podobnou předchozímu bodu. Zde by bylo potřeba použít UV diodu a pomocí standardních optických komponentů světlo fokusovat na vzorek. Emitované fotoelektrony v tomto případě mají energie v řádu jednotek elektronvoltů a je možné je použít ke studiu valenčního pásu a elektronových stavů v okolí Fermiho meze.

Vlevo: schématický obrázek experimentální komory. Šipky vyznačují dráhu rentgenového záření a elektronů emitovaných ze vzorku. Vpravo: Fotografie systému.

Úkoly:

1) Použít povrch Ag(111) a maximalizovat intenzitu signálu v XPS. 2) Měnit parametry přístroje a postupně zlepšovat energetické rozlišení. Pro každou hodnotu energetického rozlišení popsat optimální parametry. 3) Výsledky shrnout ve formě reportu, který bude sloužit dalším uživatelům přístroje.