Ultravysokovakuový systém XPS/ISS/UPS
Základ systému pro analýzu povrchů metodami XPS a ISS tvoří nerezový ultravysokovakuový recipient kulového tvaru. Čerpacími jednotkami jsou turbomolekulární a titanová sublimační vývěva. Druhá z jmenovaných vývěv se používá pro zvýšení čerpací rychlosti, a tím rychlejšího dosažení mezního tlaku, který je přibližně 2x10-8 Pa.
Blokové schéma aparatury XPS/ISS je na obrázku.
Na UHV recipientu jsou instalovány následující prvky:
- rotační a XYZ manipulátor s držákem vzorku umožňujícím ohřev, měření teploty a proudu tekoucího na vzorek
- rentgenová lampa s dvojitou Al/Mg antikatodou Specs XR 50
- lampa pro UPS Specs UVS 10/35
- pětikanálový hemisférický analyzátor elektronů Specs Phoibos
- Penningův vakuoměr Pfeiffer Vacuum IKR 270 (spodní mez 5x10-9 Pa)
- napouštěcí systém reakčních plynů
- napařovací zdroj Pd-MEBES
- clona napařovacího zdroje
- diferenciálně čerpané iontové dělo Omicron ISE 10
Přes plochý ventil je k hlavní experimentální komoře připojena přípravná komora, jejímž účelem je umožnit rychlou výměnu vzorků.
Tato komora je vybavena:
- lineárním magnetickým transferem pro přesun vzorku mezi přípravnou a hlavní komorou
- Penningovým vakuoměrem Pfeiffer Vacuum IKR 261 (spodní mez 5x10-9Pa)
- zavdušňovacím ventilem
Přípravná komora je čerpána turbomolekulární a rotační vývěvou na tlak přibližně 10-6 Pa. Protože spojení obou komor má nízkou vakuovou vodivost, nedojde při otevřeném plochém ventilu k významnému narušení vakuových podmínek v hlavní komoře.
Držák vzorku je umístěný na manipulátoru, který umožňuje jednak lineární posun podél tří os a jednak rotaci vzorku kolem dvou os. Rotační pohyb držáku vzorku je realizován krokovým motorem, řízeným pomocí počítače. Vzorek lze ohřát až na teplotu 500º C meandrem z odporového drátu; teplota se měří termočlánkem. Vzorek není napevno vodivě spojen s aparaturou, jeho potenciál je přes průchodku vyveden ven z komory, aby bylo možno například měřit proud na vzorek při iontovém bombardu.
Napouštění plynů je realizováno připojenými tlakovými láhvemi s plyny přes safírové ventily k hlavní komoře. Expozice vzorku pak probíhá napuštěním daného plynu do celého objemu měřicí aparatury.
Diferenciálně čerpané iontové dělo, které slouží jako zdroj primárního proudu iontů pro měření metodou ISS, případně k čištění povrchu vzorku iontovým odprašováním, je řízeno komerčním stabilním zdrojem Omicron ISE 10. Ten umožňuje kromě nastavení energie iontů a emisního proudu i změnu fokusace iontového svazku. K napouštěcímu ventilu iontového děla je připojen jednoduchý odčerpatelný napouštěcí systém s tlakovými láhvemi s čistým argonem a heliem.
Zdrojem měkkého rentgenového záření je vodou chlazená rentgenová lampa s dvojitou anodou (Mg, Al) od firmy Specs.
Fotografie měřicí aparatury je na obrázcích.
)
)
)
)
)
Copyright (c) 2004 KEVF. All rights reserved.