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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X
(XPS)
Instrumentación
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• Historia de la técnica• Instrumentación
Cámara de análisisSistema de vacíoFuente de Rayos XMonocromadorAnalizadorDetector
• Sistema disponible en la UPV/EHU
índice
Instrumentación
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Historia de la técnica
1897 Hertz descubre el efecto fotoeléctrico,
explicado por Einstein en 1905
Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Años 10 Robinson obtiene los primeros espectros de XPS
El desarrollo del XPS como método sofisticado de análisis es el resultado del trabajo meticuloso del físico sueco Kai Siegbahn y
colaboradores en los años 50
Las intensidades de las manchas contenían información composicional cuantitativa de la muestra
Las posiciones de las manchas eran características de la energía cinética de los electrones
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Kai Manne Börje Siegbahn
Historia de la técnica
Espectrómetro capaz de resolver las manchas de Robinson en distintos picos
Los picos son característicos de capas de electrones de átomos concretos y, además, se observaron efectos del
enlace químico en desviamientos de los picos detectados
Llamaron a la técnica ESCA (Espectroscopía Electrónica para Análisis
Químico)
Siegbahn fue galardonado con la mitad de un Premio Nobel en 1981 por su contribución al
desarrollo de la espectroscopía electrónica de alta resolución
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Componentes básicos
Instrumentación
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Un sistema de ultra alto-vacío es esencial para:
-Que los electrones lleguen al analizador(de lo contrario colisionarían con las partículas presentes)
-Evitar la contaminación de las muestras(crítica por tratarse de una técnica de análisis superficial)
Necesario el uso de precámara
Cámara ultra-alto vacío
t(s)= 1.8610-6
P (mbar)
Presión de 10-6 mbares
En un segundo, el 63% de los átomos
de la superficie ha recibido una colisión
Presión de 10-10 mbares
Se tarda horas en que el 63 %
de los átomos reciban una colisión
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Un sistema de ultra alto-vacío es esencial para:
-Que los electrones lleguen al analizador(de lo contrario colisionarían con las partículas presentes)
-Evitar la contaminación de las muestras(crítica por tratarse de una técnica de análisis superficial)
Necesario el uso de precámara
Presión de 10-6 mbares
Una monocapa de nitrógeno
tarda 2 segundos en formarse sobre una superficie de metal
Presión de 10-9 mbares
Una monocapa de nitrógeno
tarda horas en formarse sobre una superficie de metal
Cámara ultra-alto vacío
t(s)= 1.8610-6
P (mbar)
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Cámara ultra-alto vacío
Construidas en acero inoxidable, ciclos de horneado a altas temperaturas.
Bridas para componentes adicionales, unidos mediante juntas de cobre.
Cámaras de introducción rápida de muestra.
Paneles de blindaje con µ-metal para evitar influencia del campo magnético terrestre.
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
-Bombas iónicas o bombas turbomoleculares
- Asistidas por bombas rotatorias
-Complementadas con bomba de sublimación de titanio
Se calienta un filamento de Ti-Mo, hasta que el Ti sublima y se deposita sobre las paredes, formando una capa. Las partículas de gas al incidir sobre la capa getter
quedan quimisorbidas formando compuestos estables de Ti, con presiones de vapor muy bajas
Tipos de bombas
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
La muestra es irradiada con Rayos X de baja energía (~1.5 keV)
Fuente de rayos X
Voltaje (~10-15 kV)Corriente del filamento: 5-30 mA
Ventana de Al
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de rayos X
La radiación continua de una fuente de haz de electrones es el resultado de las colisiones entre los electrones del haz y los átomos del material del blanco.
En cada colisión, el electrón se desacelera y se produce un fotón de energía de rayos X. La energía del fotón será igual a la diferencia entre la energía cinética del electrón antes y después de la colisión.
Generalmente, los electrones de un haz se desaceleran en una serie de colisiones, y las pérdidas de energía cinética difieren de una colisión a otra. Por tanto las energías de los fotones de rayos X emitidos varían de modo continuo en un intervalo considerable.
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de rayos X
Los espectros de líneas de rayos X son el resultado de transiciones electrónicas que implican a los orbitales atómicos más internos.
Se producen cuando los electrones de más energía que provienen del cátodo arrancan electrones de los orbitales más cercanos al núcleo del átomo del blanco. La colisión da lugar a la formación de iones excitados, los cuales entonces emiten cuantos de radiación X cuando los electrones de los orbitales externos sufren transiciones hacia el orbital vacío.
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de rayos X
La fuente debe cumplir las siguientes características:
1.-) Ser suficientemente energética como para arrancar electrones de las capas atómicas más internas de la mayoría de los elementos o, en otras palabras, excitar un número de líneas de fotoemisión suficiente como para que el análisis no pueda ser ambiguo.
2.-) Tener suficiente intensidad como para producir un flujo detectable de fotoelectrones.
3.-) Presentar un espectro de emisión “limpio” y con anchura de línea lo suficientemente estrecha como para resolver las diferencias energéticas que dan información en XPS (es decir,< 1 eV).
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de rayos X
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de rayos X
La mayoría de las fuentes comerciales son de ánodo doble
Picos fotoelectrónicos Picos Auger
Posición en energía de ligadura dependiente de la radiación
incidente
Posición en energía de ligadura independiente de la radiación
incidente
Tienen cierta capacidad de análisis de profundidad
Se pueden distinguir picos fotoelectrónicos de picos Auger
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de rayos X
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de rayos X
Ventajas de ánodos de fotones de alta-energía
Niveles de energía a los que no se puede acceder con ánodos convencionales se vuelven accesibles
Método no destructivo para incrementar la profundidad del análisis
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de rayos X
Sin monocromador Con monocromador
Muestra iluminada a la salida de la fuente
Permite radiación monocromática sobre la superficie de la muestra
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de rayos X
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Instrumentación
Fuente de rayos X
Monocromadores
Basados en la difracción de Bragg
En el monocromador se produce una difracción sobre un cristal curvo de SiO2.
Otras longitudes de onda se enfocan a diferentes puntos en el espacio.
La intensidad de radiación X que llega a la muestra es mucho menor, espectros con más ruido, necesario mayor tiempo de adquisición.
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de rayos X
MonocromadoresVentajas:
1.- Reducción de la anchura de la línea de rayos X, mejor información del estado químico.
2.- Eliminación de la radiación no deseada.
3.- Eliminación del daño térmico en la muestra.
4.- Posibilidad de enfocar los rayos X en un spot pequeño, un análisis de área pequeña se puede llevar a cabo con alta sensibilidad.
5.- Sólo el área de la muestra que es analizada está expuesta a los rayos X.
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de rayos X
Monocromadores
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Instrumentación
Compensación de carga
Muestra cargada electrostáticamente por proceso de fotoemisión
Materiales conductores Materiales aislantes
Se compensa No se compensa
Desplazamientos hacia mayores energías de ligadura
Flood gunFuente de electrones de baja
energía
Corregir posición de C1s en software
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Instrumentación
Compensación de carga
Muestra cargada electrostáticamente por proceso de fotoemisión
Fuente no monocromática
Fuente monocromática
Se neutraliza por electrones de baja
energía alrededor de la muestra
No se neutraliza
Desplazamientos hacia mayores energías de ligadura
Flood gunFuente de electrones de baja
energía
Corregir posición de C1s en software
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Analizador
El analizador es el componente más
importante del sistema de XPS
Determinación precisa de las energías de ligadura de los fotoelectrones.
Elucidación del estado químico de los elementos analizados.
Como los desplazamientos químicos en ocasiones son pequeños (del orden de 0.5 eV), es necesario emplear analizadores que tengan una resolución en energía de ese orden.
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Instrumentación
1.- Magnéticos1.1.- De enfoque simple1.2.- De doble enfoque
2.- Electrostáticos2.1.-Dispersivos Reflexión:
Plano, enfoque simpleCilíndrico coaxial, doble enfoque
Deflexión: Cilíndrico 127º, enfoque simpleEsférico 180º o sector, doble enfoque
Tipos de analizadores:
Analizador
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Instrumentación
Analizador de espejo cilíndrico (CMA)
Dos cilindros coaxiales, diferencia de potencial entre ellos.
Sólo los electrones con una energía adecuada pasan a través de esta configuración y son detectados finalmente.
Las tasas de conteo son altas pero la resolución (tanto en energía como en ángulo) es pobre.
Composición elemental de la superficie.
Funciona bien con fuentes puntuales, como el cañón de electrones, pero no tan bien con fuentes de RX.
Analizador
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Instrumentación
Analizador
Analizador hemisférico (HSA)
El analizador más habitual es el analizador hemisférico, que consiste en dos hemisferios concéntricos con una diferencia de potencial entre ellos.
Los electrones con un rango determinado de energías pasan a través del analizador y alcanzan el detector,
mientras que los electrones con energías fuera del rango son desviados.
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
En un sistema de este tipo:
1) los electrones son linealmente dispersados a lo largo de la dirección que conecta las rendijas de entrada y de salida, dependiendo de su energía cinética
2) los electrones con la misma energía son enfocados
Analizador
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
E: Energía de paso o energía de transmisióne: carga del electrón
ΔΔΔΔV: diferencia de potencial entre las esferasR1: radio interiorR2: radio exterior
Analizador
Energía que idealmente ha de tener un haz de electrones que incida perpendicularmente a la rendija de entrada del analizador centrada y puntual
para que describiendo una trayectoria circular alcance el detector:
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Instrumentación
Rendija puntual implica conteo despreciable
Analizador
Mayor apertura de rendijas
Electrones con energías ligeramente diferentes entran al analizador
Colocación de varios detectores en el plano de salida
Aumento de la sensibilidad
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Instrumentación
Tamaño de la rendija (w) afecta a la tasa de conteo (luminosidad) favorablemente y a la ΔΔΔΔE adversamente
Valores altos del radio promedio mejoran la resolución, pero problemas técnicos relacionados con el tamaño del
analizador ponen el límite en el valor de R0
Analizador
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Instrumentación
Incidencia de E en la resolución absoluta ΔΔΔΔE y en la relativa ΔΔΔΔE/E
Disminución el valor de la energía de los electrones que entren en el analizador, frenando (retardando) la energía de estos electrones
Se frenan en las lentes de enfoque o interponiendo una rejilla de retardo
Analizador
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Instrumentación
MODOS DE OPERACIÓN
Analizador
CAE (Constant analyser energy)o
FAT (Fixed analyser transmission)
CRR (Constant retard ratio)o
FRR (Fixed retard ratio)
Resolución absoluta constante Resolución relativa constante
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Instrumentación
Analizador
CAE o FATResolución absoluta constante
Los electrones son acelerados o retardados hasta una energía definida por el usuario, la energía de paso, constante en todo el rango de energías y que es la que deben tener los electrones para pasar a través del analizador.
La energía de paso seleccionada afecta a la transmisión del analizador y a su resolución (valores altos aumentan la transmisión (sensibilidad) y disminuyen la resolución).
La resolución y la transmisión del analizador permanecen constantes en todo el rango de energías.
Esto asegura que la cuantificación es más exacta.
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Instrumentación
Analizador
CRR o FRRResolución relativa constante
Los electrones son retardados en una fracción definida de su energía cinética original, con la que pasan a través del analizador (relación de retardo).
La energía de paso es proporcional a la energía cinética.
La resolución ∆E empeora al aumentar la energía cinética pero la resolución relativa ∆E/E es constante en todo el rango.
Como la resolución espectral y la transmisión cambian con la energía del electrón, la cuantificación es difícil.
Energía cinéticaEnergía de paso =
Relación de retardo
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Instrumentación
Sistema de lentes de transferencia:
1.- Recoge los electrones desde una gran distribución angular, asegurando alta transmisión y sensibilidad, y los enfoca a la rendija de entrada.
2.-Retarda los electrones antes de su inyección en el analizador.
3.- Mueve el analizador lejos de la posición de análisis permitiendo a otros componentes del espectrómetro estar colocados cerca de la muestra.
Analizador
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Instrumentación
Resolución espectral XPS
Resolución del analizador ΔΔΔΔEanal
Anchura natural de línea de la radiación X incidente ΔΔΔΔEX
Anchura de línea intrínseca de la línea de fotoemisión ΔΔΔΔEf.
La resolución del analizador es realmente la que controla la resolución final y define la habilidad
para separar picos de fotoemisión cercanos (importante para determinar los desplazamientos
químicos)
Analizador
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Función de transmisión
La función de trasmisión para cada uno de los sistemas (settings) de lentes y energías del analizador disponibles es generalmente proporcionada por el fabricante y codificada en el archivo de datos del espectro cuando es escrito.
Esta información puede ser recuperada por el software usado para analizar el espectro y corregirlo para su presentación y procesado.
Diferentes diseños de analizador de diferentes fabricantes muestran diferentes funciones de transmisión.
Analizador
Expresa la eficiencia con la que los electrones son transportados a través del analizador al detector
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Analizador Detector Sistema de adquisición y procesamiento de datos
Necesario un detector multicanal para hacer el conteo y analizar la distribución de energías o rendija estrecha móvil que permita que sólo una pequeña
proporción de los electrones alcancen el detector
Analizador
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Casi todos basados en la emisión secundaria
Detector
Las paredes internas del detector están recubiertas con un material que cuando es golpeado con un electrón emite varios electrones secundarios.
Se aplica una diferencia de potencial y los electrones que entran son acelerados hacia la pared, donde disipan-retiran más electrones.
Se crea una avalancha de electrones, un pulso de corriente que se puede medir.
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Tipos de detectores habituales:
• Channeltrons
• Channelplates
Detector
Están dispuestos a lo largo de la dirección de dispersión de energías del analizador por lo que cada uno recoge electrones con una energía cinética diferente.
Los sistemas de datos suman el conteo de electrones de cada uno de ellos después de aplicar el correspondiente desvío de energías.
Aumento de sensibilidad.
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
-Cámara de análisis de ultra-alto vacío y sistema de introducción de muestra
-Manipulador de muestra de alta precisión, con sistema de calentamiento y de enfriamiento de muestras
-Fuente de Rayos X (XR-50M) y Monocromador (Focus 500)
-Analizador de energía Phoibos 150 1D-DLD
-Cañón iónico IQE 12/38
-Fuente de electrones FG 15/40
-Cañón de electrones EO 22/35
-Detector de electrones secundarios SED 200
Sistema de análisis de superficiesSPECS GmbH
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Cámara de análisis de ultra-alto vacío
Sistema de ultra-alto vacío en la cámara de análisis, con el que se alcanzan presiones de 1x10-10 mbares
El sistema de vacío para la cámara de análisis lo componen una bomba turbomolecular con bomba rotatoria previa y una bomba de sublimación de Ti
integrada
La cámara de análisis es esférica, con bridas para diversos sistemas y ventanas para la visualización
Rejilla de malla fina para evitar la caída de muestras y portamuestras en el sistema de bombeo
Válvula de compuerta neumática para el aislamiento de la cámara de análisis, con posición de cierre en el caso de corte de suministro eléctrico
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Cámara de análisis de ultra-alto vacío
Sistema de introducción de muestras (precámara), con posibilidad de almacenar hasta 6 muestras, permitiendo la desgasificación simultánea de las
mismas
Esta precámara tiene también un sistema de vacío formado por una bomba turbomolecular y una bomba previa, con el que se alcanzan presiones de
5x10-8 mbares
Tiene una válvula de compuerta entre la precámara y la cámara de análisis
Rejilla de malla fina para evitar la caída de muestras y portamuestras en el sistema de bombeo
La transferencia de las muestras es compatible con el funcionamiento en alto y ultra-alto vacío, permitiendo mantener las condiciones de vacío a la vez que
se mueven las muestras
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Manipulador de muestras
Plataforma con posicionamiento automático de muestras y con capacidad para realizar análisis con resolución angular
Movimientos lineales en las posiciones x, y z, rotación azimutal continua en una de las cinco posiciones y rotación polar
5 posiciones para almacenamiento y análisis de muestra, soportes de muestras especiales para muestras sólidas y en polvo
Sistema de calentamiento de muestras de hasta 800ºC y enfriamiento mediante nitrógeno líquido en una de las cinco posiciones
Alineación y monitorización de muestras
Puntero láser para el posicionamiento y alineación de la muestra
Sistema óptico para la observación y seguimiento de las muestras en la cámara de análisis
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de Rayos X con ánodo dual Al/Ag
Fuente de Rayos X (XR-50M) y Monocromador (Focus 500)
Fuente de radiación monocromática con ánodo dual Al/Ag, que permite trabajar con altas potencias para mejorar la sensibilidad y el tiempo de análisis
Potencias de trabajo de hasta 400 W para Al y 600 W para Ag
El ánodo doble (Al/Ag) permite el cambio de excitación monocromática Al Kααααa Ag Lαααα con sólo cambiar unos mínimos ajustes y sin romper el vacío
La energía del fotón de Ag Lαααα de 2984.3 eV significa que se pueden excitar niveles atómicos y series Auger más energéticas. Además, una mayor energía
incrementa la profundidad del análisis (resolución y sensibilidad peores)
Sistema de refrigeración con agua para reducir el daño en la muestra por efectos térmicos durante el análisis
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Fuente de Rayos X con ánodo dual Al/Ag
Fuente de Rayos X (XR-50M) y Monocromador (Focus 500)
La fuente tiene modo focalizado y no focalizado:
Modo no focalizado: Resoluciones ligeramente peores Conteos notablemente mayores Ensanchamiento de la línea
Modo no focalizado: Anchura debido a la fuente es despreciableLentes de enfoque que focalizan los electrones
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Monocromador elipsoidal Focus 500
Fuente de Rayos X (XR-50M) y Monocromador (Focus 500)
Opera según la ley de Bragg de la difracción de rayos X
Espejo elipsoidal de cuarzo con círculo de Rowland de 500 mm de diámetro con un área de cristal único de cuarzo de 100x200 mm2 que ofrece una alta
dispersión de energías de rayos X
La gran superficie de los cristales de cuarzo permite un flujo intenso de rayos X desde el monocromador para una alta eficiencia
Ventajas Inconvenientes
Mayor resolución, menor background, no satélites, se reduce
el daño en la muestra, punto enfocado de rayos X.
Pérdida de intensidad
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Analizador de energía Phoibos 150 1D-DLD
Analizador hemisférico, geometría de 180º reales, para aplicaciones de alta tasa de conteo, análisis de XPS de área baja…
150 mm de radio medio, con protección integrada de µ-metal
Sofisticado mecanismo de rendijas para establecimiento de 8 settings de entrada (S1) y tres de salida (S2), que se operan independientemente.
La apertura influye en la resolución del analizador
Análisis de muestras desde baja área (orden de micras) hasta alta área (mm)
Para análisis de área pequeña, se puede conseguir una resolución lateral de 100 µm
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Analizador de energía Phoibos 150 1D-DLD
El modo Large Area está especialmente diseñado para grandes tamaños de spot de fuentes de rayos X no monocromáticas
El modo Medium Area está especialmente diseñado para el tamaño de spot del monocromador Focus 500 de Specs
El modo Small Area está especialmente diseñado para los mayores ángulos de aceptancia de un punto de la fuente. Esto lo hace el modo más adecuado
para estudios sincrotrón y AES
Modos de transmisión:
Posibilidad de medir en modos FAT y FRR
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Analizador de energía Phoibos 150 1D-DLD
En el analizador hemisférico, las partículas que pasan a través de la rendija de entrada son enfocadas en el plano de la rendija de salida.
La posición radial de la imagen en el plano S2 depende de la energía cinética de las partículas.
Detección multicanal, donde se recoge simultáneamente la información de una banda
energética alrededor de la energía de paso nominal.
Partículas de la trayectoria central tienen la energía de paso
nominal y se enfocan en la posición radial central en el
plano de salida S2
Partículas con mayor energía
cinética se enfocan más hacia fuera en
el plano S2
Partículas con menor energía
cinética se enfocan más hacia dentro en el plano S2.
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Analizador de energía Phoibos 150 1D-DLD
Detector 1D-DLD (200 canales paralelos)
Mayor resolución con tiempos de trabajo menores
Posibilidad de realizar snapshot (adquisición del espectro instantánea) para rápida adquisición de datos
Serie de channelplates, amplificación de la señal de mínimo 107
Capacidad de respuesta lineal incluso con muy bajo número de electrones entrantes
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Cañón iónico IQE 12/38
Sistema de fuente de iones para limpieza de muestras y análisis de perfiles de profundidad
Energía primaria de 500 eV hasta 5 KeV
Área de barrido de hasta 10x10 mm2
Cráter bombardeado es extremadamente plano, para lograr análisis de perfiles de profundidad con máxima resolución en profundidad
Fuente de electrones FG 15/40
Cañón de electrones para compensación de cargas en muestras no conductoras
Rango de energía 0-500 eV
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Cañón de electrones EO 22/35
Cañón de electrones para espectroscopía Auger (imagen SEM/SAM) y otras aplicaciones como imagen
Composición elemental de las muestras
Fuente de electrones de alta resolución (menor de 50 µm)
Rango de energía de 0-5 keV y anchura de ~0.6 eV. Máxima corriente del haz de 100 µA, intervalo de barrido de 10mmx10mm.
Detector de electrones secundarios SED 200 para imagen (visualización de las muestras)
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS)
Instrumentación
Software de control
SpecsControl para adquisición y procesado de datos. Control automático de los componentes del sistema de la cámara de análisis, el manipulador, analizador, fuente de rayos X, cañón de iones y el flood gun.
Casa XPS para procesado de datos
Circuito cerrado de refrigeración
Sistema de refrigeración consistente en dos circuitos cerrados de refrigeración independientes (uno para el sistema de vacío y otro para la fuente de rayos X).
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Fundamentos y Aplicaciones de la Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X
(XPS)
Instrumentación