Una pistola de iones generalmente se refiere a un instrumento que genera un haz de iones pesados con una distribución de energía bien definida. El haz de iones se produce a partir de un plasma que se ha confinado dentro de un volumen. Los iones de una determinada energía se extraen, aceleran, coliman y / o enfocan. La pistola de iones está compuesta por una fuente de iones , una estructura de rejilla de extracción y una estructura de colimación / lente. El plasma puede estar compuesto por un gas inerte o reactivo (por ejemplo, N + y O + ) o una sustancia fácilmente condensable (por ejemplo, C + y B +). El plasma se puede formar a partir de moléculas que contienen la sustancia que formará el haz, en cuyo caso, estas moléculas deben fragmentarse y luego ionizarse (por ejemplo, el H y el CH 4 pueden fragmentarse e ionizarse juntos para crear un haz para depositar carbono similar al diamante Película (s).
La densidad de corriente de iones (o de manera similar el flujo de iones), la propagación de la energía de iones y la resolución del haz de iones son factores clave en el diseño de la pistola de iones. La densidad de la corriente de iones está controlada por la fuente de iones , la distribución de energía está determinada principalmente por la rejilla de extracción y la resolución está determinada principalmente por la columna óptica.
La pistola de iones es un componente importante en la ciencia de superficies, ya que proporciona al científico un medio para grabar una superficie y generar un perfil de profundidad elemental o químico. [1] Los cañones de iones modernos pueden producir haces de energía desde 10eV hasta más de 10keV.
Medición y Detección
Se puede utilizar un nanoculombímetro en combinación con una copa de Faraday para detectar y medir los haces emitidos por las pistolas de iones.
Ver también
El término "pistola de iones" también podría referirse a un acelerador de cualquier partícula cargada. Vea lo siguiente:
- Pistola ionizadora corona
- Ionizador de rayos X suave
- Pistola de electrones
- Duoplasmatron
- Capillaritron
- Acelerador de partículas
- Pistola de rayos iónicos
- Haz de iones enfocado
Referencias
- ^ Giannuzzi, LA, Stevie, FA, "Introducción a los haces de iones enfocados: instrumentación, teoría, técnicas y práctica", Springer (2005), p.315
- Mattox, DM, "Manual de procesamiento de deposición física de vapor (PVD)", 2ª ed., Elsevier Inc., Oxford (2010), p. 185
- Riviére, JC, "Manual de análisis de superficies e interfaces: métodos para la resolución de problemas", 2ª ed., CRC Press, Boca Raton (2009), p. 73-5
- Cherepin, TV, "Espectroscopía de masas de iones secundarios de superficies sólidas", edición inglesa, VNU Science Press, Países Bajos (1987), p. 38-9
- Briggs, D., "Análisis de superficies de polímeros por XPS y SIMS estático", Cambridge University Press (1998), p. 89