Ultravysokovakuový systém XPS/AES
Jedná se o ultravakuovou aparaturu, s mezním tlakem 5 · 10–9 Pa, určenou k provádění experimentů se vzorky v pevném skupenství. Z atmosférického tlaku je aparatura předčerpána dvěmi kryosorpčními vývěvami na tlak ~ 10-3 Pa a poté titanovou triodovou vývěvou a pomocnou sublimační vývěvou.
Schematický nákres uspořádání aparatury je na obr. 1. Uvnitř hlavní komory je otočný karusel se třemi držáky vzorků, umožňující nastavení úhlu a polohy vzorku ve všech třech směrech. Jedna z pozic pro vzorek je uzemněna a je vybavena možností vyhřívání pomocí elektronů urychlovaných ze žhavené wolframové katody. Držák je možné chladit odvodem tepla pomocí měděného lanka, spojujícího držák vzorku s nádobkou na kapalný dusík. Na držáku vzorku je umístěn termočlánek, který slouží ke snímání teploty při záznamu TDS spektra. Signál z něj rovněž využívá regulační obvod, fungující na principu zpětné vazby, který slouží k nastavení rychlosti nárůstu teploty a maximální teploty dosažené při ohřevu.
Hlavní komora je spojena deskovým ventilem s vkládací komorou, která je čerpána turbomolekulární vývěvou. Ve spojení s magnetickým transférem to umožňuje vkládání vzorků bez přerušení vakua v hlavní komoře.
K čištění vzorků in situ slouží iontové dělo, které umožňuje urychlit ionty až na energii 5 keV.
K energetické analýze sekundárních elektronů emitovaných ze vzorku slouží hemisferický analyzátor, který je používán pro analýzu elektronů vybuzených jak RTG zářením, tak elektronovým svazkem. Jedná se pětikanálový hemisférický analyzátor elektronů Omicron EA 125.V ose tohoto analyzátoru je umístěno elektronové dělo, které slouží jako zdroj primárních elektronů, používaných při analýze vzorků metodami AES a EEELS.
V průběhu vzniku této práce byla aparatura doplněna RTG lampou dodanou firmou Vacuum Systems Ltd. Ta slouží jako zdroj RTG záření při zkoumání vzorků metodou XPS. Je vybavená hliníkovou a hořčíkovou anodou, díky čemuž lze použít budící fotony o dvou různých energiích (1486.6 eV a 1253.6 eV).
Jako zdroj proudu plynů, používaných při zkoumání interakce vzorků s plyny, slouží dvě přívodní trysky, používané při metodě MB (Molecular Beam), umožňující použít dva různé plyny zároveň. Geometrie jejich uspořádání dovoluje těsný kontakt se vstupní štěrbinou QMS, která má průměr 3 mm. To zaručuje velmi slušné odstínění signálu zbytkové atmosféry z aparatury a z povrchu desorbujících částí držáku při ohřevu vzorku.
Obr. 1. Hlavní komora vakuové aparatury při pohledu shora. 1, 2, 3 – pozice pro
uchycení vzorku, K – krystalový měřič tlouštěk, QMS – kvadrupólový hmotnostní
spektrometr, CMA – cylindrický válcový analyzátor. MEBES – zařízení pro
depozici kovových vrstev.
Dále je v hlavní komoře umístěn diferenciálně čerpaný kvadrupólový hmotnostní spektrometr (QMS) od firmy Inficon, používaný k měření parciálních tlaků plynů při měřeních metodami TDS a MB.
K depozici tenkých kovových vrstev na vzorek slouží zařízení s názvem Micro Electron Beam Evapoation Source (MEBES), vyvinuté na pracovišti fyziky povrchů KEVF a zkonstruované k použití pro kovy s vysokým bodem tání a nízkou tenzí par. Depoziční rychlost zdroje MEBES je možné kalibrovat pomocí krystalového měřiče tlouštěk, který je umístěn na otočném karuselu v hlavní komoře.
Fotografie měřicí aparatury je na obrázcích
)
)
)
)
Copyright (c) 2004 KEVF. All rights reserved.