离子溅射仪的原理

当前，制备非晶的方法主要有淬火法和气相沉积法。快冷法又分为铸膜法和甩带法，适合于制备大块非晶。气相沉积法分为真空蒸发法、化学气相沉积法、脉冲激光沉积法和磁控溅射法。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~磁控溅射法制备非晶样品有其独特的有点，下面主要介绍下磁控溅射制备非晶样品的原理。电子在电场E的作用下，在飞向基板的过程中与氩气原子发生碰撞，使其电离出氩离子和一个新的电子，电子飞向基片，氩离子在电场作用下飞向阴极靶，并以高能量轰击靶的表面，使靶材发生溅射。在溅射的过程中，溅射离子，中性的靶原子或分子即可在基片上沉积形成膜。综上所述，磁控溅射的基本原理就是以磁场来改变原子的运动状态，并束缚和延长原子的运动轨迹，从而提高电子对工作气体的电离几率和有效地运用了电子的能量。这也体现了磁控溅射低温、高效的原理。常用的TEM样品以TEM载网为基片。TEM载网是直径为3nm，厚为20μm，网格间距为80μm，最底下一层铜或者钼，上面覆盖一层约为5nm厚的无定形碳作为支撑膜。利用磁控溅射法制备沉积的薄膜就沉积在这种TEM载网的无定形碳的支撑膜上，为了减少非弹性散射对衍射数据的影响，在实验过程中尽可能制备厚度比较小的薄膜厚度，约为15nm-20nm，这样制得的样品就可以直接在透射电子显微镜中进行直接的表征。

有谁用过北京意力博通的ETD800小型离子溅射仪？这个好像是最新型号的溅射仪。北京意力博通有好几个型号的溅射仪。

小型离子溅射仪，电压可调，使用简单！

各位大侠，我想购买离子溅射仪，不知什么型号的好用。兼顾SEM样品喷金以及镀制金电极。不知各位有何建议。网上找到的几个型号：中科仪的 SBC-12和同创业的JS-1600科晶的 spc-12有使用过的朋友们不吝赐教。谢谢！

有谁用过北京意力博通的 ETD-800型全自动离子溅射仪？这个好像是最新型号的溅射仪，还是全自动的。北京意力博通有好几个型号的溅射仪。

我想买一台进口离子溅射仪，麻烦各位大虾能提供一些品牌和联系方式。谢谢！

扫描电镜使用离子溅射仪进行镀金处理，但不知道铂金还是黄金好，有没有懂的大神从各自的优缺点帮我分析下

各位大神，能推荐一款比较好用的离子溅射 仪吗，用于钨灯丝扫描电镜中的。如果要采购离子溅射仪主要关注哪些要点呢。

（1）在较长时间抽真空后，日立E-1010离子溅射仪的泵中的油大量进入样品室，然后漏进仪器里面，求原因？（2）仪器里面的油无法全部清理干净，继续进行喷镀，会有危险吗？

（1）在较长时间抽真空后，E-1010离子溅射仪的泵中的油大量进入样品室，然后漏进仪器里面，求原因？（2）仪器里面的油无法全部清理干净，继续进行喷镀，会有危险吗？

今天发现我们的离子溅射仪的金靶掉了，其实也只是一圈很窄的地方都被烧没了，剩下了很多也不能用了打算买一个，人家说纯度5个9的金450元1克……感觉剩了很多就不能用了挺可惜的有没有什么方法可以让这个不总是这样消耗呢？

我们的离子溅射仪在每次换Pt靶材之后总是会出问题，会提示你由于真空度的原因或者chamber内contamination的原因不能进行discharge，为什么呢？各位有没有遇到过此类问题呀？检查真空度也达到了要求，内部也擦过很多了，貌似也擦干净了吧，还是不行。http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/emyc1010.gif

单位准备买个离子溅射仪，做场发射扫描电镜喷金用的，请大家推荐一下。

有谁知道日本的E-1030的离子溅射仪的仪器参数吗？比如喷金速率，溅射面积等等。谢谢大家！！

日立E-1010离子溅射仪使用的时候，电流很小。调到high，旋钮也是扭到最大，电流始终都在10左右。而且在喷的过程中，电流逐渐减小。怎么样可以让电流大起来？因为送样的人要求电流达到20……拜托各位大侠了！

真空镀膜机可以做Au-Pd、Au、Pt-Pd和Pt；离子溅射仪：环形电极，二极管放电模式。大概分别需要银子？！谢谢！

日立E-1030 离子溅射仪器 参数，急求，谢谢，还有沉积速率一般是多少？谢谢http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09505.gif

0.1mm厚的离子溅射Pt靶材能用多长时间？

如题，离子溅射仪（俗称镀金仪）是配套电镜最常用的制样设备，不过一直不懂为什么镀膜时候是紫色光？ 大侠们能否帮忙解答一下，给大家科普下，多多谢谢！

大家好我是萌新，之前我导下单了一台离子溅射仪让我镀银测消光，但是只有一开始效果还不错，后面都不是很行，我推测是银靶材表面氧化了。所以我用砂纸打磨后用酒精湿巾擦，效果还是一般，各位能分析一下是什么原因吗，或者告诉我镀银怎么处理氧化的问题，或者教教我砂纸打磨具体要打磨哪些部分，蟹蟹

我公司是真空磁控溅射氧化铟锡的生产厂家，大概原理是在真空状态下，在溅射靶材铟锡合金上施加负电压，充入溅射气体氩和反应气体氧，铟锡金属原子被溅射出后与氧发生反应成氧化铟锡，在我们实际应用中需要监控铟锡金属原子被溅射出后与氧发生反应时的光谱，以便更好的控制氧气输入的流量。请问有没有相宜的检测和监控设备？jyapu@sohu.com

我们的喷金仪是SBC-12小型离子溅射仪　 型号:SBC-12　 现在金霸击穿了，想定购一个，从公司定购很慢的，现在急需，不知道大家都是从哪里购买金霸，提供一个电话看看别人家都是多少钱，最好上海有这样的公司就不至于耽误使用了

利用不同种类的一次离子源产生的高能离子束轰击固体样品表面，使样品被轰击部位的分子和原子脱离表面并部分离子化—一产生二次离子，然后将这些二次离子引出、加速进入到不同类型的质谱仪中进行分析。这种利用高能一次离子轰击使被分析样品电离的方式统称为离子轰击电离。使用的一次离子源包括氧源、氩源、铯源、镓源等。[b]1、溅射过程及溅射电离的机理[/b]一个几千电子伏能量的离子束（初级离子）和固体表面碰撞时，初级离子和固体晶格粒子相互作用导致的一些过程如图2所示。一部分初级离子被表面原子散射，另一部分入射到固体中，经过一系列碰撞后，将能量传递给晶格。获得一定能量的晶格粒子反弹发生二级、三级碰撞，使其中一些从靶表面向真空发射，即溅射。溅射出来的晶格粒子大部分是中性的，另有一小部分粒子失去电子或得到电子成为带正电或负电的粒子，这部分带电粒子称为二次离子。[img=b5d7ca2ed153a848f53723f1c88a292.jpg]https://i2.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178216624641.jpg[/img]图2 溅射离子过程关于二次离子产生的机理，有许多学者进行了研究， Evans的综述认为有两种过程导致二次离子产生。一种是“动力学”过程，连级碰撞的结果使电中性的晶格粒子发射到真空中，其中一部分处于亚稳激发态，它们在固体表面附近将价电子转移到固体导带顶端而电离。另一种是“化学”过程，认为在样品靶中存在化学反应物质，比如氧，由于氧的高电子亲和势减少了自由导带电子数目，这就降低了在固体中生成的二次离子的中和概率，允许它们以正离子发射。反应物质可能是固体中本来就存在的，也可以是以一定的方式加入体系的。在这两个过程中，“化学”过程起主导作用。[b]2、几种常用的一次离子源[/b]目前在离子轰击电离方式中，用于产生一次离子的离子源型号很多，主要介绍下面两种类型的离子源:冷阴极双等离子体源和液态金属场致电离离子源。[b]（1）冷阴极双等离子体源[/b]世界上不同厂家制造的SMS仪器，所选用的冷阴极双等离子体离子源可能因生产厂家及型号不同，外形结构差异很大，但基本工作原理类同。图3为冷阴极双等离子源的基本结构示意。冷阴极双等离子体离子源具有电离效率高、离子流稳定、工作可靠及能产生极性相反的引出离子等特点。[b]（2）液态金属场致电离离子源[/b]场致电离离子源通常使用的金属有镓、铟、铯等，使用金属离子轰击固体样品表面产生负的二次离子，多用于氧、硫、碳等非金属元素的分析。由于一次金属离子在样品表面会产生电荷累积效应，因此需要配合电子枪使用。图4是铯源的基本结构示意。[img=6e861f14b1d8243a7d37f50da23bf84.jpg]https://i2.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178217279729.jpg[/img]图3 冷阴极双等离子源的基本结构示意图[img=c72458c7b868299d2724613ef5b0b90.jpg]https://i2.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178218901488.jpg[/img]图4 铯源的基本结构示意图

请问全谱等离子体发射光谱仪的分析原理

求助各位大神，谁了解PED等离子发射原理？谢谢

用Ar等离子体溅射碳靶后，被溅射出来的碳主要以何种形式存在？是碳离子，碳原子还是碳分子？谢谢！

（一）溅射和辉光放电　　具有足够能量的带电粒子或中性粒子碰撞物体表面时，可把能量传递给表面的原子。只要表面原子获得的能量大于本身的电离能，就能摆脱周围原子的束缚而离开物体表面，这种现象称为溅射。 　　辉光放电是在真空度为几百帕(Pa)的真空中，在两个电极之间加上高压时产生的放电现象。 　　辉光放电现象的特性是：辉光的分布不均匀；电压降绝大部分落在克鲁克斯暗区；各区域随真空度和电流的改变而变化，也随着两极间距离的改变而变化。（二）阴极溅射当真空室内的真空度为13Pa时，在阴阳两电极间加上一定的电压，气体发生自激放电，从阴极发射出的原子或原子团可沉积在阳极或真空室的壁上。这种溅射称为阴极溅射。

版主和各位网友，大家晚上好！我是新手，老板让我联系购买SEM用的溅射仪和样品研磨机，发现这里信息最丰富，发帖请大家帮忙。通过搜索，小型离子溅射仪选国产的。（已联系了北京KYKY，合同创业/意立博通），国内还有其他厂家么？谢谢！另外，还有SEM样品研磨机。[em61] [em61]

二次离子质谱仪原理简介二次离子质谱仪（Secondary Ion Mass Spectrometry, SIMS）又称离子探针（Ion Microprobe），是一种利用高能离子束轰击样品产生二次离子幵迚行质谱测定的仪器，可 以对固体或薄膜样品迚行高精度的微区原位元素和同位素分析。由于地学样品的复杂性和对 精度的苛刻要求，在本领域内一般使用定量精度最高的大型磁式离子探针。该类型的商业化 仪器目前主要有法国Cameca 公司生产的 IMS1270-1300 系列和澳大利亚ASI 公司的 SHRIMP 系列。最近十年来，两家公司相继升级各自产品，在灵敏度、分辨率及分析精度 等方面指标取得了较大的提升，元素检出限达到ppm-ppb 级，空间分辨率最高可达亚微 米级，深度分辨率可达纳米级。目前，大型离子探针可分析元素周期表中除稀有气体外的几 乎全部元素及其同位素，涉及的研究领域包括地球早期历叱不古老地壳演化、造山带构造演 化、岩石圀演化不地球深部动力学、天体化学不比较行星学、全球变化不环境、超大型矿床 形成机制等。因而国内各大研究机构纷纷引迚大型离子探针（北京离子探针中心的SHRIMP II SHRIMPIIe-MC、中科院地质不地球物理研究所的 Cameca IMS-1280、Cameca IMS-1280HR 和NanoSIMS 50L、中科院广州地球化学研究所的 Cameca IMS-1280HR、 中核集团核工业北京地质研究院的 IMS-1280HR），大大提高了国内微区分析的能力。 本实验室配备了Cameca 公司生产的IMS1280 离子探针和其升级型号 IMS1280HR。 两台仪器的基本原理及设计相同，升级型号IMS1280HR 主要在磁场设计上有所改迚，具 有更高的质量分辨率和传输效率。该型仪器从功能上可分为四部分，如图一所示：一次离子 产生及聚焦光路（黄色部分）、二次离子产生及传输光路（蓝色部分）、双聚焦质谱仪（粉 色部分）和信号接收系统（紫色部分）。Cameca 离子探针可以类比为一台显微镜，离子源 相当于显微镜的光源，传输光路相当于物镜，质谱仪相当于滤镜，而接收器相当于目镜或照 相机。 图一， IMS1280/HR 型离子探针原理示意图 一次离子部分包含了两个离子源分别是可以产生O 离子的双等离子体离子源（Duo Plastron Source）和产生Cs 离子的热电离铯离子源（CsIon Source），一 般分别对应地学领域分析中的正电性元素（如 Pb、U、Th、REE、Li、Ca 等）和负电性元 等）。两个离子源由软件控制选择，所产生的离子通过高压（一般为数千伏特）加速后迚入一次离子质量过滤器（PBMF）迚行质量筛选，常用的一次离子有 16 16O2 133Cs 离子。后续的一次离子光路通过调整离子透镜Lens2,Lens3 和Lens4 电压可以获得两种照明方式：均匀照明（科勒照明或平行光照明）和高斯照明。一次离子光路原理如图二所示。 均匀照明模式使用离子透镜Lens2 将一次离子束调整为“平行光”，幵穿过位于其后 的一次束光阑（PBMF_Aperture），再通过离子透镜Lens4 将该光阑成像到样品表面。在 该模式下，离子束的直径由PBMF_Aperture 的大小决定，由于该光阑受到离子束的剥蚀 而逐渐变大，因此实际上这种模式的离子束直径是随时间丌断变化的，对空间分辨率丌太敏 感的应用可以使用该模式。实验室的常规定年就使用了这种照明模式，由于其离子束密度均 匀，在样品表面留下的剥蚀坑为椭囿形的平底坑。 图二 一次离子光路原理示意图 在高真空条件下，带有数千电子伏特（eV）的高能带电离子轰击固体样品的表面时，部分 一次离子注入到固体内部并不其路径上的样品原子发生弹性或非弹性碰撞。通过碰撞而获得能量 的内部原子又不其周围的原子再次进行碰撞并产生能量传导，这个过程称为级联碰撞。最终，部 分样品内部电子、原子或分子获得了足够的能量逃逸出样品表面，产生了溅射现象。在溅射出的 各种微粒中，有小部分发生了电离，产生了二次离子。这些二次离子被样品表面的+10KV到 -10KV的高压加速，通过离子透镜聚焦后进入双聚焦质谱仪进行质量筛选。溅射及加速示意图 请见图三。 高斯照明模式在PBMF之后使用了三个离子透镜：Lens2、Lens3和Lens4。其中Lens2 不Lens3将离子束汇聚，L4将汇聚后的离子束聚焦到样品表面，形成束流密度中心高周围低 的高斯分布。这种模式下，在样品表面产生的剥蚀坑是接近囿形的V型坑。这种模式下离子 束的直径主要受到L2不L3透镜电压的影响，而对光阑的剥蚀效应很小，因此可以长时间保 持离子束直径丌变。实验室常规的稳定同位素分析以及空间分辨高于10微米的小束斑定年 分析都采用了高斯照明模式。 丌同元素的二次离子产率相差巨大，而且每种元素在丌同基体中的产率也丌尽相同，甚 至同一元素的同位素之间在丌同的基体中也表现出丌固定的产率（基体效应）。在实际分析 时实测值不理论值会产生较大差异。因此，要使用离子探针进行高精度的元素、同位素分析， 必须使用不被测样品成分和结构一致的标准物质进行校正。而标准样品的稀缺性也成为制约 和影响离子探针分析的瓶颈。目前，本实验室目前已开发了锆石氧同位素标准物质 （Penglai）、方解石碳-氧同位素标准物质（OKA）、锆石Li同位素标准物质（M257）、锆 石年龄标准物质（Qinghu）等。 图三，离子探针溅射示意图 二次离子产生后迚入离子传输光路，该部分相当于显微镜的物镜，通过调节该“物镜” 的放大倍数，配合后续的光阑及狭缝的调整，可在质量分辨率确定的条件下对仪器的传输效 率迚行优化，保证分析精度。入口狭缝是传输光路和质谱仪的分界面。离子束通过传输光路 聚焦后，在入口狭缝处汇聚。调节入口狭缝的宽度可控制迚入质谱仪的离子束宽度，从而控 制质谱仪的质量分辨率。质量分辨率要求越高，入口狭缝所对应的宽度就越窄，二次离子信 号的强度损失也就越多。因此，在满足分析要求的前提下，尽量使用较低的质量分辨率。离 子探针分析中，样品表面溅射出的二次离子组成非常复杂，包括了单原子离子、分子离子、 多电荷离子、复杂聚合物离子等，对质量分辨率要求极高。为了兼顾离子探针的质量分辨率 和传输效率，必须采用大磁场半径的设计。该型离子探针的最低质量分辨率为～900，而最 高可用质量分辨率大于20000. 磁式质谱仪主要利用运动离子在磁场中的受力偏转实现对特定质量电荷比值的离子的 选择。磁式离子探针一般使用双聚焦磁式质谱，可以实现速度聚焦和方向聚焦，在二次离子 能量分布范围较大的情况下实现高质量分辨率和高传输效率。双聚焦质谱仪由静电分析器和 扇形磁场质量分析器组成，当二者的能量色散在焦平面上相互抵消时即实现了双聚焦。 IMS1280/HR 离子探针的静电场及磁场半径均为585mm，在质量分辨率5000 的条件下， 其传输效率90%。 离子经过质谱仪的质量色散后迚入离子接收系统。该型仪器的接收系统分为三个部分： 具有5 个接收位置，共7 个接收器的多接收系统；具有三个接收器的单接收系统和微通道 板成像系统。多接收系统能够同时接收的最大的质量差异为17%，最小质量差异为～0.4%， 是典型的同位素质谱配置。5 个接收位置可在各自轨道上沿聚焦面移动，根据被测同位素的 信号强度可选择安装法拉第杯或电子倍增器。最外侧的两个接收位置还分别额外加装了一个 法拉第杯，增加配置的灵活性，如图四所示。多接收器分析可以提高效率，并能抵消一部分 因为一次离子或仪器其他参数波动引起的分析误差，是提高分析精度的最直接手段。实验室 的高精度稳定同位素分析（氧同位素、碳同位素及硫同位素等）都是用多接收器的。目前本 实验室两台离子探针采用了丌同的接收杯配置，其中一台偏重于稳定同位素分析，在多接收 器中安装了多个法拉第杯，而另一台则偏重微量元素尤其是Pb 同位素分析，主要配置为电 子倍增器。单接收系统具有一个工作在离子计数模式下的电子倍增器和高低两个丌同量程的 法拉第杯，组成了具有10 动态接收范围的大量程接收系统。对于质量范围超过17%的分析，一般使用单接收系统，例如传统的U-Pb 定年分析，其需要测量的质量数从196-270， 使用的是单接收系统中的电子倍增器收集所有信号。 使用微通道板成像时，仪器工作在离子显微镜模式下，成像的分辨率取决于二次离子光 路的设置，而不一次离子束的直径无关。由于微通道板性能的制约，这种模式一般只用于辅 助的定性判断和仪器参数的调整，而丌用于定量分析。离子探针还有一种二次离子扫描成像 模式。类似于扫描电子显微镜的工作原理，通过同步一次离子的扫描位置和电子倍增器的接 收时间，可以将电子倍增器测量到的信号强度不其在样品上的位置对应起来，从而重构出经 过质量筛选的离子分布图像。该图像的分辨率取决于一次离子束的直径，可用于元素、同位 素二维分布分析