Устройство для время-пролётной масс-спектроскопии вторичных ионов ULVAC-PHI nanoTOF II™

Описание:

Высокая производительность и превосходные эксплуатационные качества

Использование новейшей разработки ‒ импульсного ионного источника способствовало дальнейшему усовершенствованию nanoTOF II, в частности, значительно улучшилось пропускание ионов за счёт использования более совершенного электростатического анализатора с тройной фокусировкой (TRIFT-анализатора). Устройство обладает более ориентированной на пользователя рабочей средой благодаря обновленному программному обеспечению. Это ‒ в первую очередь, современное устройство для время-пролётной масс-спектроскопии вторичных ионов (TOF-SIMS) с широким выбором возможностей использования для удовлетворения всех потребностей клиента. 

1.    TRIFT™-анализатор, подходящий для образцов с неровной поверхностью

Электростатический анализатор с тройной фокусировкой (TRIFT-анализатор) одновременно обеспечивает высокое разрешение по массам и чувствительность, а также обладает широкой энергетической полосой пропускания и большим телесным углом.

Глубина резкости устройства превышает 100 мкм, что позволяет получать четкие изображения с минимальным влиянием неровностей поверхности.

2.    Новейший импульсный ионный источник обеспечивает высокое качество результатов

Минимальный диаметр пучка 70 нм или меньше

Источник ионов может быть выбран из галлия, золота или висмута.

• Эффективность новейшего импульсного ионного источника

Ионный источник предыдущего поколения (5 минут)

Новейший ионный источник (2 минуты)
 

Новейший импульсный ионный источник обеспечивает минимальную пространственную разрешающую способность 70 нм или менее. Новейший механизм группирования одновременно повышает чувствительность, пространственное разрешение и его эффективность.

• Видимая зона доступна менее 5 мкм

На рисунке слева показаны результаты наблюдения полимерных смесей PS/PMMA, полученных в режиме высокого пространственного разрешения. Структура полимерных смесей как молекулярного распределения может быть обнаружена с помощью nanoTOF II, которая, как правило, наблюдалась с помощью АСМ.

• Четкое изображение может быть получено в режиме высокого разрешения по массам

 
На изображении слева показан пример разделения и обнаружения двух различных типов органических веществ, находящихся на подложке из органического материала. Можно убедиться в том, что углеводороды ароматического ряда распределены вокруг низкомолекулярных углеводородов, расположенных по центру.

PHI nanoTOF II может одновременно поддерживать высокую чувствительность, пространственное разрешение и разрешение по массам без ограничения измеряемого диапазона масс, тем самым обеспечивая более контрастную молекулярную визуализацию.

3.    Различные источники ионного распыления, поддерживающие широкий диапазон измерений профилей по глубине

• Мощный источник ионов цезия высокой плотности с низкой энергией обеспечивает высокое разрешение профиля по глубине.

Наряду с высоким разрешением по глубине значительно увеличилась скорость проведения измерений.

Доступна минимальная энергия ионов 250 эВ или менее. Высокая плотность и тонкий ионный пучок цезия даже при низкой энергии обеспечивают широкий диапазон применений с приемлемой скоростью ионного распыления.

На рисунке ниже показаны результаты анализа профиля по глубине сверхрешетки GaAs/AlGaAs. На изображении: а) Диаграмма образца, б) Полученные результаты. Разрешение по глубине не ухудшается даже на глубине около 3 мкм и позволяет точно наблюдать структуру слоя.

• Различные источники ионного распыления, поддерживающие широкий спектр областей применения

4.    SmartSoft-TOF обеспечивает удобную для пользователя среду для управления образцами

Программное обеспечение SmartSoft-TOF ‒ использовавшееся и зарекомендовавшее себя с XPS (рентгеновским фотоэлектронным спектрометром) и AES (электронным Оже-спектрометром), сохранило высокую работоспособность при работе с двумя мониторами. Графический интерфейс пользователя (GUI) SmartSoft для TOF, XPS и AES обладает общей архитектурой, поэтому пользователи могут работать с различными устройствами без каких-либо неудобств.

На обоих снимках столика для образцов камеры анализа, выполненного вводной камерой, и изображения с более высоким разрешением, выполненного камерой в реальном времени, можно точно определить точку измерения или область.
 

5.    Обработка образцов

• Столик для размещения образца

Площадь стандартного столика для образца составляет 100 мм2. В зависимости от назначения могут быть выбраны два типа столиков: с передним креплением и задним креплением.

 
1. Столик с задним креплением 
2. Столик с передним креплением

• Охлаждение/нагрев столика для образцов

Охлаждение/нагрев образца может происходить даже при проведении операций не только во время установки и вводе образца, но и во время перемещения.

• Сосуд для ввода образцов

Сосуд для ввода образцов, например, может работать между манипуляционной ручной камерой клиента и камерой ввода nanoTOF II без нарушения герметичности. Наиболее подходящими являются чувствительные к атмосферному воздействию образцы, такие как литиевая батарея или топливные элементы.

• Нейтрализация заряда

NanoTOF II оснащён запатентованной технологией нейтрализации заряда, которая одновременно направляет электроны с низкой энергией и ионы аргона на изолированный образец. Данный метод нейтрализации позволяет производить анализ даже сильно изолированных образцов.

• Широкий выбор дополнительного оснащения
  • 20кВ Ar2500+ кластерная аргонная ионная пушка 
  • Пульсирующая ионная пушка 20кВ C60
  • Ионная пушка 2 кВ Cs
  • Газовая пушка 5 кВ (Ar/O2)
  • Столик для охлаждения/нагрева образца
  • Столик для высокотемпературных образцов
  • Сосуд для ввода образцов
  •  Распылитель кислорода

Опция MS/MS

Опция параллельной визуализации MS/MS позволяет одновременно получать спектры массы и изображения одной той же области анализа, поскольку вторичные ионы генерируются одним источником первичных ионов. При высокой скорости (более 8 кГц) и высокой точности (ниже 20 ppm) в течение нескольких минут в статических условиях SIMS генерируются спектры и изображения как MS1 (обычный анализ TOF-SIMS), так и MS2 (MS/MS). В некоторых областях использование только текущих спектров и изображений MS1 было недостаточно для анализа химического строения, но ожидается, что новый MS2 (опция MS/MS) значительно улучшит эту проблему.