1 Spektroskopiya turlari

I_i=constI_FG_iN_i_i(1-_i) R_i_isec (3)

bu erda Gi - analizator turiga bog'liq bo'lgan elektronlarni yig'ish samaradorligini hisobga oladigan qiymat.

Ushbu formulada EA darajasining ionlanishidan kelib chiqadigan barcha mumkin bo'lgan Auger o'tishlari uchun umumiy Auger oqimi beriladi. Agar ma'lum bir Auger cho'qqisi o'lchangan bo'lsa, (3) formulaga Auger o'tishining nisbiy ehtimolligini hisobga oladigan omil qo'shilishi kerak.
Aslida, atomlarning kontsentratsiyasini hisoblashda (3) formuladan juda kam foydalaniladi. Buning sababi, allaqachon ko'rsatilganidek,  va R kattaliklar noma'lum konsentratsiyali atomlar joylashgan matritsaga bog'liq. Amalda, standartlardan foydalanish va elementar sezgirlik omillarini hisobga oladigan usul ko'pincha qo'llaniladi.
5.1 Standartlar usuli

Standartlar usulini amalga oshirish uchun bir xil matritsa va o'rganilayotgan element atomlarining ma'lum kontsentratsiyasiga ega bo'lgan nazorat namunasi talab qilinadi. Keyin aniqlash qiyin bo'lgan  va R qiymatlari taxminan bir xil bo'ladi. Bunday holda, har ikkala holatda ham eksperimental sharoitlar bir xil bo'lishi kerak, ya'ni IF, Gi va the ning barqarorligi zarur. Agar "e" indeksi standartni va atomlarning noma'lum konsentratsiyali namunasi uchun "x" indeksini belgilash uchun kiritilsa, u holda o'rganilayotgan ob'ekt va standart uchun (3) tenglamani qo'llang va bitta ifodani boshqasiga bo'linib, biz olamiz

 . (4)
Ushbu uslubdagi asosiy muammo (ba'zida erimaydigan) mos yozuvlar namunalarini ishlab chiqarishdir, shuning uchun amalda yuqoridagi usullarning ikkinchisi tez-tez ishlatiladi.

5.2 Elementar sezgirlik omillarini hisobga olgan holda usul

Zudlik bilan ta'kidlaymizki, usul biz kontsentratsiyasini aniqlamoqchi bo'lgan elementning atomlari ba'zi bir matritsaga singib ketganligini hisobga olmaydi, bu siz allaqachon bilganingizdek, R ga kuchli ta'sir qiladi. qat'iyan aytganda, bu miqdoriy emas (xato 30% ga etishi mumkin) va faqat taxminlar uchun xizmat qiladi.

Usulning g'oyasi juda sodda. N turdagi atomlarni o'z ichiga olgan ko'pkomponentli namunadagi har qanday Ni atomlarining atom kontsentratsiyasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:
 . (5)
Bu erda a - bir oz doimiy, Ii - Auger elektronlarining mos keladigan oqimi va Si - elementar sezgirlik koeffitsienti, bu faqat ith tipidagi atomlardan iborat bo'lgan namunadan Auger signalining kattaligi bir xil qiymatdan necha marta farq qilishini ko'rsatadi. ba'zi bir standartlar uchun (toza kumush odatda standart sifatida tanlanadi). Bunga muvofiq, barcha o'lchovlar bir xil sharoitda amalga oshirilgan deb taxmin qilinadi. Si qiymati jadvallardan olinadi yoki to'g'ridan-to'g'ri tajribada aniqlanadi. Keyin namunani tashkil etuvchi barcha atomlarning umumiy kontsentratsiyasi N uchun quyidagilarni yozishimiz mumkin:
(5) va (6) dan har qanday turdagi atomlar uchun nisbiy atom konsentratsiyasi Ck (birlikning fraktsiyalarida ko'rsatilgan) osonlik bilan aniqlanadi:
 . (7)
Usulni tasvirlash uchun biz bitta misol keltiramiz. Shakl. 6 Fe, Ni va Cr ni o'z ichiga olgan zanglamas po'latdan yasalgan namuna yuzasidan olingan Auger elektronlar spektrini (differentsial shaklda) ko'rsatadi. Shakldan ko'rinib turibdiki, xrom ikkita, temir esa uchta Auger cho'qqisiga ega. Hisoblash uchun temir va xromning eng qizg'in chiziqlari va bitta nikel chizig'i ishlatilgan (bu chiziqlar rasmda yulduzcha bilan belgilangan). Hisoblash natijasida tarkibiy qismlarning quyidagi konsentrasiyalari nisbiy birliklarda olingan: Fe 0.68 (0.702), Ni 0.09 (0.093), Cr 0.22 (0.205).
Qavslar ichida zanglamaydigan po'latdan yasalgan tarkibiy qismlarning haqiqiy kontsentratsiyasi mavjud. Ushbu misol OES usuli yordamida qattiq moddalarning sirtga yaqin qatlamlarini elementar tahlilini juda tez va aniqlik bilan amalga oshirish mumkinligini aniq ko'rsatib turibdi.

Shakl 6. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan burger elektronlari spektri.

OES uslubining mutlaq sezgirligi haqida bir nechta so'zlarni aytish kerak. Agar biz atomlarning minimal qayd qilingan volumetrik kontsentratsiyasi (~ 10-19 sm-3) haqida gapiradigan bo'lsak, unda bu parametr uchun OES kuchli boshqa texnikalardan kam. Auger elektron spektroskopiyasining asosiy afzalligi boshqa joylarda - sirtdagi kichik aralashmalarni aniqlash imkoniyatida (aniqrog'i, qalinligi ~ 0,5-1,0 nm bo'lgan qatlamda). Ommaviy o'lchovda usulning sezgirligi <10-14 g ni tashkil qiladi.Yuzaki moddalarning bunday oz miqdori sirtning bir qatlamida taqsimlangan bo'lsa, u holda u atigi 10-3 ta bir qatlamga to'g'ri keladi.

6. Raster Auger elektron spektroskopiyasi

Auger elektron spektroskopiyasi bizga tana sirtining elementar tarkibi haqida ma'lumot beradi, uning o'lchamlari birinchi yaqinlashganda elektron zondning o'zi (birlamchi elektronlar nurlari) bilan belgilanadi. Elektron zondni sirt ustida siljitish orqali undagi elementlarning turli nuqtalarda tarqalishi to'g'risida ma'lumot olish mumkin. Birinchi avlod Auger spektrometrlarida elektron nurlarining diametri millimetrning o'ndan bir qismiga (eng yaxshisi, yuzinchi) teng edi. Shuning uchun kosmik rezolyutsiya bir xil tartibda edi.

Hozirgi vaqtda ikkita asbob birlashtirilib, skanerlovchi Auger spektrometrlari ishlab chiqarilmoqda. Bunday kompleksning asosini skanerlash (raster) elektron mikroskopi (SEM) tashkil etadi, bunda juda kichik diametrli elektron nur (bir necha nanometr) ikkita perpendikulyar yo'nalishda harakatlanib, sirtning ma'lum bir maydonini yoritadi (xuddi shunday an'anaviy televizor naychasida).
Natijada paydo bo'ladigan ikkilamchi elektron oqimining kattaligi har xil sirt xususiyatlariga bog'liq. Shunday qilib, vaqtning har bir lahzasida ikkilamchi elektronlar elektron nurlarining kattaligi bilan aniqlangan maydondan ma'lumotlarni olib yurishadi. Rasm katod nurli naycha (televizorga o'xshash) yordamida vizualizatsiya qilinadi, uning elektron nurlari elektron zond bilan sinxron harakat qiladi.
Ikkinchi darajadagi elektron ko'rinishni kattalashtirish har xil sirt holatlariga bog'liq. Shunday qilib, ishlash har bir lahzasida ikkilamchi elektronlar elektron nurlarining kattaligi bilan aniqlangan maydondan ko'rib olib yuriladi. Rasm katod nurli naycha (televizorga qarab) yordamida vizualizatsiya qilinadi, uning elektron nurlari elektron zond bilan sinxron harakat qiladi.

Agar ikkilamchi elektronlarni yig'ish uchun xizmat qiladigan kollektor bilan bir qatorda energiya analizatori o'rnatilgan bo'lsa, unda siz sirt tasvirini nafaqat ikkilamchi elektronlarda, balki Auger elektronlarida ham olishingiz mumkin bo'lgan qurilmani olasiz. Buning uchun energiya analizatori bizni qiziqtirgan Auger elektronlari energiyasiga moslashtirilishi kerak va ekranda biz mos keladigan elementning sirt ustida taqsimlanishini ko'ramiz. Agar biz barcha aralashmalarning tarqalishi haqida ma'lumot olishni istasak, navbatma-navbat Auger elektronlarining boshqa energiyalariga moslashimiz kerak. Shakl. 7 bunday kombinatning soddalashtirilgan sxematik ko'rinishini ko'rsatadi.

Skanerlash Auger spektrometri va an'anaviy SEM o'rtasidagi sezilarli farq vakuum tizimining dizayni bo'lib, u p <10-8 Pa bosimga erishishga imkon beradi (an'anaviy SEMlarda p ~ 10-3 -10-4 Pa). Bunday ultra yuqori vakuum zarur, chunki Auger elektronlarining chiqish chuqurligi (0,5-1) nm va har qanday ifloslanish, shu jumladan analitik kameraning qoldiq atmosferasidan so'rilgan zarralar natijalarning kuchli buzilishiga olib keladi.

Shakl 7. Rastrli Auger spektrometrining sxematik tasviri:
1 - namuna, 2 - ikkilamchi elektronlarni yig'ish uchun kollektor, 3 - energiya analizatori, 4 - energiya analizatori detektori, 5 - katodli nurli trubka, 6 - elektron tabancali katot, 7 - elektron qurol modulyatori, 8 - katodning burilish plitalari raster olish uchun xizmat qiluvchi nurli naycha, 9 - katod-nurli naychaning ekrani.
7. Auger spektroskopiyasini qo'llash

OESni qo'llashning an'anaviy sohalari - qattiq moddalar yuzalaridagi adsorbsiya va desorbtsiya jarayonlarini o'rganish, korroziya, sirt heterojen kataliz paytida yuzaga keladigan hodisalar va turli xil texnologik jarayonlarda sirt tozaligini nazorat qilish.

Skaner Auger spektrometrlari paydo bo'lishi bilan OES mikroelektronikada, shu jumladan, mikrosxemalarning turli elementlari ishdan chiqish sabablarini aniqlashda keng qo'llaniladi.
Ushbu dasturlar ro'yxati abadiy davom ettirilishi mumkin, chunki tom ma'noda har kuni ushbu noyob texnika uchun yangi imkoniyatlar ochiladi.

Xulosa
Raman spektroskopiyasi analitik usul sifatida fan va texnikaning turli sohalarida keng qo'llaniladi. Ramanning tarqalish spektrlari o'rganilayotgan namunaga zarar etkazmasdan ob'ektning tuzilishi va fazaviy tarkibini baholashga imkon beradi.

Har bir birikmaning Raman spektrlari shu qadar o'ziga xoski, ular yordamida bu birikmani aniqlash va uni aralashmalarda aniqlash mumkin. Raman spektrlari bo'yicha sifatli va miqdoriy tahlillar analitik amaliyotda, ayniqsa uglevodorod aralashmalarini tahlil qilishda keng qo'llaniladi.
So'nggi yillarda Raman hodisasining o'zi intensiv ravishda o'rganilmoqda. Tadqiqotchilar asosan bir qator yangi hodisalarga yondashishdi [6]. Bunga quyidagilar kiradi:
1 hayajonli nurlanish chastotasi moddaning elektron yutilish bandiga yaqinlashganda samarali tarqalish kesimining keskin o'sishidan iborat rezonansli Ramanning tarqalishi;
2 Ramanning majburiy tarqalishi, bu kenglikning keskin pasayishi va bir yoki bir nechta Raman chiziqlarining intensivligini hayajonli nurlanish intensivligi bilan taqqoslanadigan qiymatlarga oshirishdan iborat;
Juda istiqbolli yo'nalishlardan biri sifatida biz so'nggi yillarda ishlab chiqilgan Raman sochuvchi mikroskopini qayd etamiz. Bu erda mikroskoplarning yangi turlarini yaratish yo'lida davom etmoqdalar, bu esa turli xil Raman chiziqlarining "nurida" mikro ob'ektlarning tasvirini olishga imkon beradi. Bunday holda, mikro ob'ektlarning bunday tafsilotlarini ajratish mumkin
Umuman farq qilmaydigan yoki oddiy mikroskopda kam ajratilgan. Xususan, Raman spektridagi farqlar yordamida "sog'lom" hujayralarni "kasal" dan ajratish va kasallikning mikroskopik xususiyatini aniqlash mumkin bo'ladi; moddalar va mikrodefektlarning izotopik tarkibi, shuningdek qattiq moddalardagi stresslar to'g'risida ma'lumot olish uchun imkoniyatlar ochilmoqda. Kimyoviy, biologik va hatto yadro jarayonlarini kataliz qilish uchun qattiq jismlarning tebranish darajalarining tebranish darajalarini Ramanning majburiy tarqalishi jarayonida tanlab isitish bilan bog'liq yo'nalish katta qiziqish uyg'otadi.
Shunday qilib, 20-asrda boshlangan Raman nurlarining tarqalishini o'rganish akademik laboratoriyalardagi noyob tajribalardan katta amaliy ahamiyatga ega bo'lgan keng ko'lamli tajribalarga qadar uzoq yo'lni bosib o'tdi.
Shunday qilib, 20-asrda boshlangan Raman nurlarining tarqalishini o'rganish akademik laboratoriyalardagi noyob tajribalardan katta amaliy ahamiyatga ega bo'lgan keng ko'lamli tajribalarga qadar uzoq yo'lni bosib o'tdi.

Elektron spektroskopiya kristall spektri

Qattiq jismlarning sirtlarini o'rganishning asosiy metodlaridan biri - Auger elektron spektroskopiyasi haqida tushunarli va vizual shaklda aytib berishga harakat qilindi. Usulning asosidagi fizik hodisalar qisqacha tavsiflanadi, sirt tarkibi to'g'risidagi ma'lumot qanday olinishi va miqdoriy tahlilni o'tkazish usuli ko'rsatiladi
EKO qo'llanilishining asosiy yo'nalishlari ham ko'rsatib o'tilgan bo'lib, ular usulning takomillashishi bilan doimiy ravishda kengayib boradi. Bunga bir necha o'nlab nanometr o'lchamlari bilan turli xil elementlarning tarqalishi xaritalarini olishga imkon beradigan skanerlash Auger spektroskopiyasining paydo bo'lishi misol keltiriladi, natijada mikroelektronikada OES dan foydalanish mumkin bo'ldi.
Zamonaviy qurilmalar qo'shimcha ravishda tezlashtirilgan ionlar manbalari bilan jihozlangan bo'lib, ular namunalarni qatlamma-qavat qonga botirishi mumkin. Bu ob'ektlar tarkibini uch o'lchovli tahlil qilishga imkon berdi. Shuni ta'kidlash kerakki, hozirgi paytda farqlanmagan Auger spektrlarini olish mumkin, bu Auger chiziqlarining nozik tuzilishini o'rganishni ancha soddalashtiradi, bu esa kimyoviy bog'lanish mavjudligi bilan bog'liq. Shunday qilib, kelajakda OES elementar tarkibni tahlil qilish usulidan sirtning kimyoviy tarkibini tahlil qilishning miqdoriy usuliga aylanishi mumkin, bu esa uni yanada ko'p qirrali vositaga aylantiradi.