Источник вторичных ионов Советский патент 1985 года по МПК H01J37/08 

2 ,

sj

00

00

0д 1 Изобретение OTIIOCVITCH к масс--с.пек ррметрии, в частности к устройствам для получения ионов методом бомбардировки поверхностей твердых тел быстрыми атомами и ионами с целью анализа состава .поверхности. Известны источники вторичных ионов, предназначенные для химическо го анализа поверхностей твердых тел и нанесенньЕк на них пленок различных веществ eтoдoм вторичной ион-ионной эмиссии, которые позволяют производить каче:ственный анализ, послойньш анализ, а также определять структуру поверхности l . Для предотвращения загрязнения поверхности исследуемого образца адсорбированнь м молекулами остаточных газов область ионного источника, в которой располагается исследуемый объем, откачивается до сверхвысокого вакуума, что требует применения слож ных и дорогостоящих вакуумных систем Ближайогим к изобретению техническим решением является источник вторичных ионов, содержащий держатель, образца с нагревателем, систему элек тродов и выводные щели 2 . Этот источник вторичных ионов ра.ботает в условиях высокого вакуума .(давление остаточных газов 10 ммрТсСт Для предотвращения загрязнения поверхности исследуемого объекта он нагревается до температуры несколько сот градусов, Необходимость прогрева значительно сужает круг веществ, которые могут быть проанализированы с помощью метода масс--спектрометрии вторичных ионов. Метод становится неприменимым к веществам, которые имеют высокое давление насып енных паров при повышенных температурах ( ) ил претерпевают необратимые химические превращения, К этому типу веществ 6 относится, в частности, оольшинство органических и биоорганических соединений, при исследовании которых , этот метод стал широко использоваться. Целью изобретения является снижение примесей в пучке ионов путем уменьшения загрязнения поверхности образца адсорбированными молекулами остаточных газов. Эта цель достигается тем, что введен экран, охватывающий источник и средство охлаждения его до криогенных температур. На чертеже изображен предлагаемьй источник вторичных ионов. Он состоит из металлического экрана t, охлаждаемого каким-либо хладагентом 2. К экрану через изоляторы прикреплены все необходимые электроды и держатель 3 образца 4. Источник снабжен электронагревателем 5 для регулирования температуры образца 4. В экране имеются только две узкие щели для ввода пучка бомбардирующих атомных частиц 6 и вывода вторичных ионов 7. Образец укрепляется на держателе 3 и источник вторичных ионов устанавливается йа масс-спектрометр и откачивается. Сразу же после откачки производитср охлаждение экрана 1 заливки хладагента 2, Включается пучок бомбардирующих частиц, которые выбивают из образца 4 вторичные ионы. Вторичные ионы собираются, фокусируются, ускоря отся системой электродови направляются в масс-аналиэатор. Введение в конструкцию источника нового элемента - охлаждаемого экрана снилсает интенсивность фоновых пиков в масс-спектре вторичных ионов с поверхностей различных веществ в широкой области температур исследуемого образца. .

ИСТОЧНИК ВТОРИЧНЫХ ИОНОВ, соединяющий держатель образца с нагревателем, систему электродов и выводные щели, отличающийс я тем, что, с целью снижения примесей в пучке ионов путем уменьшения загрязнения поверхности образца адсорбированными молекулами остаточных газов, введен экран, охватьгаающий источник,:и средство охлаждения его до криогенных температур.