طیف سنجی پراکندگی یون کم انرژی ( LEIS ) که بعضاً به اختصار ( ISS ) نیز نامیده می شود ، یک روش تحلیلی حساس به سطح است که برای مشخص کردن ترکیبات شیمیایی و ساختار مواد استفاده می شود. در این روش فعل و انفعالات سطحی فلزها، نیمه هادی ها، آلیاژ ها و کاتالیزور ها بررسی می شود. LEIS بیرونی ترین لایه اتمی ماده را تحلیل می کند و با استفاده از آن به خواص ماده مورد نظر دست می یابد.
LEIS شامل جریانی حاوی ذراتی باردار و دارای جهت است که به عنوان یون در سطح شناخته می شوند و مشاهده موقعیت ها ، سرعت ها و انرژی های یون هایی که با سطح دارای بر هم کنش می باشند.
LEIS یک ابزار تحلیلی است و به شدت به سطح حساس می باشد. بر این اساس یون ها حساسیت های متفاوتی به اتم های سطح با جرم های مختلف نشان می دهند و اتم های سنگین تر بهتر قابلیت تحلیل شدن توسط دستگاه را دارند.
داده هایی در این روند جمع آوری می شوند و با نتیجه گیری از آنها می توان به اطلاعاتی در مورد ماده مانند موقعیت نسبی اتم ها در یک شبکه سطح دست یافت.
LEIS از نظر حساسیت به ساختار و ترکیب سطوح متمایز است. همچنین آن یکی از معدود تکنیک های حساس به سطح است که توانایی مشاهده اتم های هیدروژن را به صورت مستقیم دارد، جنبه ای که ممکن است در آینده بر اقتصاد هیدروژن بسیار اثرگذار باشد.
از آنجا که روش های تحلیلی حساس به سطح مانند LEIS هر یک معایب و مزایایی دارند اغلب برای شناسایی مواد با یکدیگر به کار می روند.
سیستم های LEIS از موارد زیر تشکیل شده است:
• یون افکن ( Ion Gun ) ، یکی از اصلی ترین اجزای دستگاه است و وظیفه آن شلیک پرتوی یونی به سمت سطح نمونه هدف است. معمولاً از یونش الکترونی برای یونیزه کردن اتمهای گاز نجیبی مانند He ، Ne استفاده می شود. دامنه انرژی مورد استفاده 500 الکترون ولت تا 20 کیلوولت است. انرژی مورد نظر یون ها با اعمال ولتاژ شتاب دهنده تامین می شود.
• Ion beam manipulator ، شامل لنزهای الکترواستاتیک پرتوی یونی برای متمرکز سازی و خرد کردن پرتو است. این جز پرتو یونی را باریک کرده و یون ها را بر اساس جرم و سرعت فیلتر می کند.
• Sample manipulator ، به اپراتور اجازه می دهد موقعیت یا زاویه نمونه را تغییر دهد تا آزمایش ها را با در موقعیت های مختلف بتوان انجام داد.
• لوله رانش ، در TOF استفاده می شود. اندازه گیری TOF در مواقعی که تحلیل سرعت ذرات مورد نیاز است استفاده می شود. با پالس یونها با فرکانس منظم به سمت نمونه و اندازه گیزی زمان طی مسافت مشخصی پس از برخورد سطح به آشکارساز ، می توان سرعت یونها و نوترون های آمده از سطح را محاسبه کرد.
• آشکارکننده / آنالیزور الکترواستاتیک ، برای تشخیص سرعت و یا انرژی ذرات پراکنده از جمله یونها و گاهی ، نوترون ها استفاده می شود.
• پمپ های خلا ، به منظور جلوگیری از برهم کنش میان یون ها و گاز اطراف اندازه گیری ها در پمپ های خلا انجام می شود.
• سایر ابزارهای تحلیلگر بیشتر مواقع انجام چندین نوع تحلیل و آنالیز بر روی نمونه در یک سیستم یا به صورت همزمان مورد نظر است. این ابزار ها عموماً شامل طیف سنجی الکترونی ، پراش الکترون کم انرژی ( LEED ) و طیف سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس ( XPS ) باشد. به کارگیری این ابزارها ملزم به وجود آشکارسازهای اضافی و منابع الکترونی و یا اشعه ایکس است.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفLEIS شامل جریانی حاوی ذراتی باردار و دارای جهت است که به عنوان یون در سطح شناخته می شوند و مشاهده موقعیت ها ، سرعت ها و انرژی های یون هایی که با سطح دارای بر هم کنش می باشند.
LEIS یک ابزار تحلیلی است و به شدت به سطح حساس می باشد. بر این اساس یون ها حساسیت های متفاوتی به اتم های سطح با جرم های مختلف نشان می دهند و اتم های سنگین تر بهتر قابلیت تحلیل شدن توسط دستگاه را دارند.
داده هایی در این روند جمع آوری می شوند و با نتیجه گیری از آنها می توان به اطلاعاتی در مورد ماده مانند موقعیت نسبی اتم ها در یک شبکه سطح دست یافت.
LEIS از نظر حساسیت به ساختار و ترکیب سطوح متمایز است. همچنین آن یکی از معدود تکنیک های حساس به سطح است که توانایی مشاهده اتم های هیدروژن را به صورت مستقیم دارد، جنبه ای که ممکن است در آینده بر اقتصاد هیدروژن بسیار اثرگذار باشد.
از آنجا که روش های تحلیلی حساس به سطح مانند LEIS هر یک معایب و مزایایی دارند اغلب برای شناسایی مواد با یکدیگر به کار می روند.
سیستم های LEIS از موارد زیر تشکیل شده است:
• یون افکن ( Ion Gun ) ، یکی از اصلی ترین اجزای دستگاه است و وظیفه آن شلیک پرتوی یونی به سمت سطح نمونه هدف است. معمولاً از یونش الکترونی برای یونیزه کردن اتمهای گاز نجیبی مانند He ، Ne استفاده می شود. دامنه انرژی مورد استفاده 500 الکترون ولت تا 20 کیلوولت است. انرژی مورد نظر یون ها با اعمال ولتاژ شتاب دهنده تامین می شود.
• Ion beam manipulator ، شامل لنزهای الکترواستاتیک پرتوی یونی برای متمرکز سازی و خرد کردن پرتو است. این جز پرتو یونی را باریک کرده و یون ها را بر اساس جرم و سرعت فیلتر می کند.
• Sample manipulator ، به اپراتور اجازه می دهد موقعیت یا زاویه نمونه را تغییر دهد تا آزمایش ها را با در موقعیت های مختلف بتوان انجام داد.
• لوله رانش ، در TOF استفاده می شود. اندازه گیری TOF در مواقعی که تحلیل سرعت ذرات مورد نیاز است استفاده می شود. با پالس یونها با فرکانس منظم به سمت نمونه و اندازه گیزی زمان طی مسافت مشخصی پس از برخورد سطح به آشکارساز ، می توان سرعت یونها و نوترون های آمده از سطح را محاسبه کرد.
• آشکارکننده / آنالیزور الکترواستاتیک ، برای تشخیص سرعت و یا انرژی ذرات پراکنده از جمله یونها و گاهی ، نوترون ها استفاده می شود.
• پمپ های خلا ، به منظور جلوگیری از برهم کنش میان یون ها و گاز اطراف اندازه گیری ها در پمپ های خلا انجام می شود.
• سایر ابزارهای تحلیلگر بیشتر مواقع انجام چندین نوع تحلیل و آنالیز بر روی نمونه در یک سیستم یا به صورت همزمان مورد نظر است. این ابزار ها عموماً شامل طیف سنجی الکترونی ، پراش الکترون کم انرژی ( LEED ) و طیف سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس ( XPS ) باشد. به کارگیری این ابزارها ملزم به وجود آشکارسازهای اضافی و منابع الکترونی و یا اشعه ایکس است.
