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【前沿】XPS仪器简介
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XPS X 射线光电子能谱学 (XPS) 通过使用 X 射线光束照射固体样品的表面并收集从样本表面放射的光电子光谱，来提供表面化学状态信息。通常，XPS 测量的分析深度小于 10 nm，同时取决于逸出光电子的动能。光电子光谱包含可用于识别被检测元素化学状态的结合能信息。VersaProbe 配备了通过 XPS 进行表面成分分析、薄膜分析和成像的工具。可选附件可使用价带光谱，扫描俄歇电子光谱，并在真空条件下处理样品或样品表面改性。 VersaProbe 关键的技术特性 扫描 X 射线源 光栅扫描微观聚焦的 X 射线光束*和高灵敏度能量分析器可提供最高性能的小区域 XPS 分析能力。VersaProbe 受专利权保护的 X 射线源可提供最小直径小于 10 µm 的各种 X 射线光束。在软件控制下，通过扫描 X 射线光束可以确定多个分析点、面或线。 * 日本专利号 P3752252、日本专利号 P3754696；美国专利号 5,315,113、美国专利号 5,444,242；欧洲专利号 0590308B1、欧洲专利号 0669635B1 此 X 射线源的一项独特能力是能够在分析前创建样品表面的二次电子图像。 这些能够激发二次电子图像 (SXI) 的 X 射线光束能够迅速锁定分析所用的细微特征。 由于使用相同的X射线源和分析器，进行XPS分析和SXI成像，因此，在定位分析微区特征方面，可信度非常高。 双束流电荷中和 受专利权保护的双束流电荷中和方法**兼用低能电子和离子来中和绝缘样品的表面电荷。 这一独特方式在分析不同类型的样品时无需重调就能提供稳健的电荷补偿。 悬浮柱状离子枪和冷阴极发射器提供大密度流低能量的离子和电子。 ** 日本专利号 P3616714、美国专利号 5,990,476、欧洲专利号 0848247B1 尖端的材料分析工具 (1) Compucentric Zalar Rotation（标准） Zalar 旋转是在溅射的过程中，通过旋转样品来减少溅射造成的假象。 Compucentric Zalar Rotation 允许用户指定一个分析位置作为旋转中心。 (2) 多功能样品处理（标准和可选） VersaProbe 的标准配置配有直径为 25 和 60 mm 的样品盘，可用于安装较大的样品或多个较小的样品。 直径为 95 mm 的样品处理能力可作为标准选项。 (3) 传输管（可选） 样品传输管可在真空或惰性气体中将直径为 25 mm 的样品衬垫从手套式工作箱或其他器具传输到 VersaProbe，从而保护气敏样品。 (4) 对有机或聚合物基材料进行深度剖析的 C60 溅射离子枪（可选） C60 源溅射用于溅射分析有机物和聚合物材料的功能很独特，可以最大程度地减少对被溅射表面以下的材料表面所造成的化学破坏（专利申请中）。 C60 溅射还有一种非常有用的新型功能，可溅射清洗有机和聚合物表面，并对这些材料进行薄膜分析，同时还能提供有用的化学状态信息。 (5) 真空紫外线源（可选） VUV 源可以通过辉光放电设备生成（低能耗）紫外线射线。 He I ray (21.22 eV) 和 He II ray (40.80 eV) 最为常用。 紫外线的能量扩展度非常窄（仅为几兆电子伏），从而能够以高能量分辨率测量价带和费米能级。 (6) 双阳极 X 射线源（可选） 可供选择的非单色 X 射线源有 Mg（镁）阳极和 Al（铝）阳极或者 Mg（镁）阳极和 Zr（锆）阳极组合。 (7) 加热/冷却样品台（可选） 可将样品加热到 500 °C和用液氮冷却到 -120 °C 的液态氮，用于分析低蒸气压和温度敏感材料。 (8) 扫描电子枪（可选） 可将一个可选电子枪添加至 VersaProbe，进行小于 100 nm 的最小光束扫描俄歇分析。 自动分析 PHI SUMMITT 是 VersaProbe 的仪器控制软件包，当前可在安装在高性能 PC 的 MS Windows XP 操作系统上运行。 SUMMITT 可通过已保存的用户设置来控制硬件，您可在基于宏的分析例行程序中访问这些设置以获取多个样本的测量结果。 通过自动样本 Z 高度调整和双束流电荷中和，在分析时无需操作者参与就能自动分析绝缘材料。 PHI MultiPak PHI MultiPak 是 VersaProbes 数据简化软件包，可与 Windows 兼容，并能安装在绝大多数办公用计算机，以简化远程数据。 MultiPak 包含大量简化数据和展示 XPS 数据的常见预期功能，以及大量高级工具，包括数据库的峰鉴定、线性最小二乘拟合 (LLS)、目标因子分析 (TFA)、弧线调整以及对由 ARXPS 获取的超薄膜剖面层次分析。 基础设施要求 装运重量： 约1,000 kg 实验室入口： 门宽不低于 100 cm，门高不低于 180 cm 电力： 单相 200-230V 交流电，50 A，50/60 Hz 压缩空气： 不低于 620 kPa 干氮气： 不高于 16 kPa 环境要求： 静磁场： 100 μT (1 G) 或更低 交变磁场： 0.3 μT (3 mG) 或更低 震动： 10 μm 或更低 (0.1~60 Hz) 的位移 温度： 20±5 摄氏度 湿度： 70% 或更低（无冷凝） 散热： 正常使用时 3000 W 烘烤时不高于 7000 W 性能规格： X射线束斑最小直径： 10μm 或更小 探测器类型： 16 道 MCD X 射线源扫描面积： 最大 1.4 mm2 离子枪加速电压 : 最高 5 kV 离子枪光栅面积 : 最大 7 mm2 直径为 20 µm 的X 射线光束的 Ag 3d5/2 峰的性能 峰宽 (FWHM eV) 灵敏度 (cps) 0.60 15,000 1.00 45,000 1.30 60,000 最大能量分辨率： 对 Ag3d5/2 来说低于 0.5 eV 最大灵敏度： 对 Ag 3d5/2 来说 ≥1,000 kcps @ ≤ 1.0 eV FWHM X 射线源罗兰圈的直径： 200 mm 最大真空压力： 在主分析室为 6.7 x 10-8 Pa 或更小 Windows 是 Microsoft Corporation 的商标。 |
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