本文關鍵詞：二次中性粒子飛秒后電離質譜技術研究金屬表面濺射過程　出處：《遼寧師范大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：在二次離子質譜(Secondary Ion mass spectrometry,SIMS)技術基礎上發(fā)展起來的二次中性粒子質譜(Secondary Neutral mass spectrometry,SNMS)技術是一種用于分析材料表面化學組成的質譜方法,技術的關鍵部分是將一次濺射過程中產(chǎn)生的中性粒子進行后電離,再通過飛行時間質譜裝置提取后電離離子進行材料表面化學成分分析。中性粒子是已脫離表面的自由粒子,占據(jù)了濺射粒子的主要成分,近乎99%(濺射粒子種類包括荷電粒子與中性粒子),它的電離不受表面及濺射源的影響。因此,只要能充分電離濺射過程中產(chǎn)生的中性粒子,就可以實現(xiàn)對材料成分的定量化分析。飛秒激光有著很窄的脈沖寬度,在特定功率下能達到比通常后電離激光更高的功率密度,采用飛秒激光作為后電離源,可以為濺射成分的定量化分析提供更為高效的途徑。本文引入飛秒激光作為后電離源電離,探究飛秒激光二次中性粒子質譜技術在成分分析領域的應用效果,并對金屬靶材的濺射產(chǎn)物進行了分析。主要內容如下:1、測試了金屬銅飛秒激光后電離的信號增益效果。發(fā)現(xiàn)飛秒激光后電離技術可以將檢測信號強度提高60倍以上。2、檢驗了飛秒后電離技術在合金比例定量分析上的效果。發(fā)現(xiàn)同位素的測量結果與已知值符合較好,而合金中非同種元素由于在相同后電離功率密度下的電離效益不同使其測量結果與已知值相差很大。3、模擬了滿足麥克斯韋方程的中性粒子速率分布,并探究濺射激光功率與中性粒子速率分布之間的關系。得到不同粒子的速率分布在相同濺射功率下不同,這是影響定量分析的主要原因;并發(fā)現(xiàn)中性粒子速率分布與納秒濺射激光功率之間滿足正相關關系。
【學位授予單位】：遼寧師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG115.3

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本文編號：1309118