대기 플라스마의 분석

AZoNano의

목차

소개
장비
기체 분석
플라스마 특성
결론
분석 Hiden에 관하여

소개

EQP를 가진 Hiden HPR-60 도입계는 대기 플라스마 분석을 위해 1000의 시리즈 질량 분석기 계기 이용되었습니다. 이 특정 표본 추출 인레트는 플라스마 약실을 돌파하고 대기압까지로 플라스마의 과민한 측정을 가능하게 하기 위하여 디자인되었습니다. 호환성 압력을 측정하는 대기에서 압력을 극소화하기 위하여는, 작은 개구부를 가진 3개의 콘의 시스템은 3개의 단계로 인레트를 분할하도록 이용되었습니다. 각 단계는 따로따로 양수되었습니다. MASsoft는 MASsoft 제어 소프트웨어를 통해서 유효했던 최빈값을 통해 중립의, 긍정과 부정적인 종에 관하여 데이터를 모이기 위하여 이용되었습니다.

장비

Hiden HPR-60 도입계는 질량 분서계를 간색하는 분자살입니다. 이것은 플라스마 식각과 같은 응용을 위한 정확한 가공 표본 추출을 위해 및 공술서 화학 수증기 공술서, 대기 개발되거나 연구, 연소와 nanoparticle 연구 결과 및 흐름 반응기 클러스터합니다. 다수 응용에서는, 가공 압력은 4극자 질량 분서계의 운영 압력에 양립하기 위하여 감소되어야 합니다. 이것은 숫자 1.에서와 같은 디자인에 의해 달성될 수 있습니다.

개구부 규모와 양수 위치를 가진 인레트 표본 추출 시스템의 숫자 1. 개략도.

간색 부분은 개구부로 분리된 몇몇 약실 구성하고 있습니다. 각 약실은 간색 지역에서 약실 계기에를 통해서 연속되는 압력 강하를 장악하기 위하여 따로따로 양수됩니다. 간색하는 개구부 규모의 최적 조합을 사용하고 비율을 양수하는 것은 대기압으로 과압에 계기를 드러내기 없이 실행될 수 있 동안. 압력 강하는 견본을 견본과 배경 가스 사이 충돌을 감소시키고 정확도를 상당히 향상하는 표면과의 상호 작용을 삭제하는 응집성 光速로 남아 있는 가능하게 합니다. 개구부는 교류될 수 있고 변조와 光速 초점을 착탄할 것입니다. 양수 효율성은 이 디자인에 의해 확대됩니다.

이 특정 응용에서는, 이 도입계를 선정된 질량 분서계는 Hiden EQP-1000이었습니다. 이것은 9mm 4극자 로드를 가진 결합한 45° 전투지역 필드 에너지 해석기 그리고 질량 분서계입니다. 대량 범위 선택권은 300, 510 1000년 의 관련된 연구 응용에 최대 성과를 제공하는 2500 amu에서 선택될 수 있습니다. 3배 필터는 표준 것과 같이 적합하, 정확도, 감도 및 질량 분별을 강화하.

기체 분석

아르곤 가스는 소프트웨어의 잔여 (RGA) 기체 분석 최빈값을 평가하기 위하여 이용되었습니다. 가스는 3개의 단계를 통과하는 때, dimerises 빨리 식습니다. 그러므로 분석된 신호는 피크 숫자2 2.에서 보일 수 있는 Ar 80 amu입니다. 조사 비율이 초당 50,000 조사 이상 일관되게 있었다는 것을 이 낮은 사격량 종을 위해 조차, 명확하게 관찰될 수 있습니다.

Ar 가스, RGA 최빈값을 위한 숫자 2. 검사.

분자살 줄맞춤은 光速와 동등했던 배경 정도부터 좋았던 " off "인 것이 초당 조사의 수준에 있었다 것과 같이 평가되었습니다. 보통, 이것은 가장 강한 Ar 40 첨단과 이합체화 양을 검토하기 위하여 비교될 것입니다. 그러나, 이 첨단은 측정을 위해 너무 강렬했습니다. 그러므로 이차 Ar 36는 Ar 40 첨단의 그것의 대강 0.3%의 수준에 측정되었습니다 뾰족해집니다. 산출된 비율은 도표 1.에 요약됩니다. 검사는 숫자 3a와 3b에서 보입니다.

Ar 종을 위한 도표 1. 산출된 비율.

펌프 위치

SEM/조사 s-1 Ar 80에게 비율
Ar 80
53,000
1: 1
Ar 36 (0.3%)
2.1 x 106
40: 1
Ar 40 (100%년)
7.0 x 108 (추정해)
13,207: 1

숫자 3a. Ar36를 위한 대량 검사, RGA 최빈값. 
숫자 3b. Ar80를 위한 대량 검사, RGA 최빈값.

종의 이 작은 수준에 이합체화 그리고 光速 감도 그러므로 양은 산출되었습니다. 주로, 더 작은 종만 계기를 사용하여 측정됩니다. 그러나, 장엄한 미사 종은 또한 조사됩니다. 계기의 장엄한 미사 감도를, heptacosafluorotributylamine 시험하기 위하여는, PFBTA (CFN)의 견본에서1227 신호는, 측정되었습니다. 이것은 보인 숫자 4.에서 RGA 최빈값에 있는 대량 검사에서 보일 수 있는 질량 219의 강렬한 첨단을 가진 큰 화합물입니다. 계기의 대량 구경측정이 장엄한 미사까지 연장한다는 것을 설명하는 첨단은 명확하게 보입니다.

PFBTA를 위한 숫자 4. 대량 검사, RGA 최빈값.

계기의 탐지 한계를 시험하기 위하여는, 공기는 간색되었습니다. 크립톤, Kr 및 크세논, Xe의 수준은 질량 84와 132에 그들의 주요 첨단을, 각각 찾아서, 추출되었습니다. 2개의 검사 결과는 숫자 5a와 5b에서 보일 수 있습니다.

숫자 5a. Xe를 위한 대량 검사, RGA 최빈값.

숫자 5b. Kr를 위한 대량 검사, RGA 최빈값.

또 다시 조사 비율은 공기에 있는 사격량의 표시를 제안합니다. 이들은 대량 계기의 상대적인 감도가 고려된 후에, 700와 2300이어, 각각 1 ppm 및 87 ppm의 일반적인 대기 공기에 있는 진귀와 대략 대응하.

전자 부착 에너지는 또한을 위해 부정적인 이온2 RGA 최빈값에서 아니 측정되었습니다. 검사는 부정적인 산소 이온을 위해 가장 강한 신호, 이 이온의 근원인 질량 16를 가진 숫자 6에서 보입니다.

RGA 최빈값을 위한 숫자 6. 전자 부착 검사.

플라스마 특성

계기의 이온 분석 능력을 사용하기 위하여는, 견본은 중립 가스에서 플라스마에 바뀌었습니다. 이 실험을 위해 "대기 플라스마"는 프로판 프레임의 모양으로 생성했습니다. 프레임의 끝은 최적 표본 추출을 위한 첫번째 콘 개구부에 가깝게 있었습니다. 비스듬한 전압은 취한 콘 및 압력 독서에 놓였습니다. 계기를 위한 이 준비 상태는 도표 2.에 요약됩니다.

도표 2.는 Ar 가스 실험을 위해 조절합니다.

단계 직경/mm 편견/V 압력 독서/Torr
견본
--
--
9.0 x 10-1 (atmos.)
개구부 1
0.1
+30
7.5 x 10-1
개구부 2
0.4
-6
4.9 x 10-4
개구부 3
0.6
-30
2.0 x 10-7

전압은 상세한 분석을 주어진 콘 인레트를 통해서 필수 光速를 장악하기 위하여 조정되었습니다. 전압의 최적화는 압력 강하의 가속도 효력을 강화하고 근원에 좋은 초점을 지킵니다.

숫자 7a와 7b는 긍정적인 이온 SIMS 최빈값에 있는 각각 대량 데이터 및 에너지 데이터를, 계기에서 장악해 보여줍니다. 그러므로 이온만 플라스마에서 생성하고 분자살 경로의 아래 분석될 것입니다 수송됩니다.

숫자 6a. 대기 플라스마를 위한 대량 검사.  
숫자 6b. 대기 플라스마의 이온 에너지 검사.

숫자 7a는 명확하게 질량 19 첨단을 보여줍니다. 18,000의 조사 비율은 분자살 경로에 따라서 좋은 초점을 건의합니다. 그밖 첨단은 더 작은 수준에, 그러나 소음에서 해결해 있습니다. 숫자 6b 쇼는 초당 15,000 조사의 첨단을 가진 영 볼트에 에너지 중심에 있습니다. 플라스마의 특성은 그러므로 정의됩니다.

결론

계기는 긍정, 중립 및 부정적인 종을 검출하는 RGA의 모든 필요한 최빈값에서 작용합니다. 게다가, 도입계는 플라스마에서 이차 이온이 대기 수준까지에 분석되는 것을 허용합니다. 또한 출현 전위, 이온 에너지 및 그밖 플라스마 특성은 공부될 수 있습니다. 도입계의 단계를 통해서 압력을 감소시키기 뿐만 아니라, 3개의 콘은 그(것)들에 적용된 개별적인 가능성으로 가지고있ㄹ 수 있습니다. 이 특징은 光速 연구 결과를 위해 유용합니다.

분석 Hiden에 관하여

분석 Hiden는 연구 둘 다와 공정 공학을 위한 4극자 질량 분서계의 주요한 제조자입니다. 그들의 제품은 우리의 제품 다양한 채용 범위를을 포함하여 제시합니다:

  • 정밀도 기체 분석
  • 플라스마 이온과 이온 에너지의 직접 측정에 의하여 플라스마 진단
  • UHV 표면 과학을 위한 SIMS 탐사기
  • 촉매 작용 성과 정량화
  • 열무게 분석 연구 결과

이 분석적인 계기는 UHV/XHV까지 30의 바 프로세스에서 아래로 연장하는 압력 범위에 작동되기 위하여 디자인됩니다.

이 정보는 분석 계속 Hiden에 의해 제공된 물자에서 sourced, 검토해서 그리고 적응시켜 입니다.

이 근원에 추가 정보를 위해, 분석 Hiden를 방문하십시오.

Date Added: Jan 21, 2012 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 09:31

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