Назначение
Спектрометр оже-электронный PHI-670xi (далее по тексту - спектрометр) предназначены для измерений энергии и интенсивности линий оже-электронов, эмиттируемых образцом при облучении его электронным пучком.
Описание
Принцип действия спектрометра основан на явлении испускания оже-электронов твердым объектом под действием облучения сфокусированным пучком электронов с энергией от 0,1 до 25 кэВ в условиях сверхвысокого вакуума. Возникающие вторичные электроны, в том числе оже-электроны, поступают в анализатор оже-электронов типа цилиндрическое зеркало, который позволяет регистрировать зависимость потока оже-электронов от их кинетической энергии.
Образование оже-электрона происходит в результате многоступенчатого процесса: при взаимодействии первичного пучка электронов с образцом с глубокого энергетического уровня атома выбивается электрон, образовавшаяся вакансия заполняется электроном с более высокого уровня, выделившаяся энергия передается электрону с внешней оболочки атома (оже-электрону), в результате чего оже-электрон покидает образец. Глубина выхода оже-электронов составляет от 1 до 10 нм. Энергия пика оже-электрона не зависит от энергии первичного электронного пучка, а определяется структурой энергетических уровней атомов образца, (и является специфичной для каждого химического элемента), что позволяет идентифицировать химические элементы в приповерхностной области исследуемого объекта толщиной от 1 до 10 нм.
Оже-профиль получается в результате ионного распыления образца пучком ионов Ar+ под углом к поверхности, при этом через равные промежутки времени регистрируется интенсивность сигналов присутствующих в данной структуре оже-пиков. Таким образом, получался набор данных - значений интенсивности оже-пика для разной толщины стравленного слоя образца.
Спектрометр позволяет получать карты распределения элементов на поверхности путем зондирования электронным пучком поверхности образца в растровом режиме. При этом регистрируется интенсивность оже-сигнала данного элемента в каждой точке сканирования и создается изображение, в котором яркость каждого пиксела определяется интенсивностью оже-сигнала в соответствующей точке сканирования. Оже-карты могут быть представлены в разных цветовых гаммах.
Конструктивно спектрометр состоит из:
- основного блока, включающего вакуумную систему, электронную пушку с электроннооптической системой для формирования первичного электронного пучка, анализатор энергетического спектра оже-электронов типа «цилиндрическое зеркало», ионную пушку, использующую аргон в качестве источника ионов;
- блока электроники с управляющим компьютером.
Общий вид спектрометра и место нанесения знака поверки приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид спектрометра оже-электронного PHI-670xi
Пломбирование спектрометра не предусмотрено.
Программное обеспечение
Управление спектрометром осуществляется с помощью встроенной ПЭВМ с использованием специализированного программного обеспечения (ПО).
Программное обеспечение (ПО) «Smart Soft-AES» является специализированным ПО микроскопа.
ПО «Smart Soft-AES» предназначено для управления спектрометром, составления измерительных программ и обработки результатов измерений. ПО «Smart Soft-AES» не может быть использовано отдельно от спектрометра.
Идентификационные данные программного обеспечения указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения спектрометра
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Smart Soft-AES |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 4.4.0.9 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Относительное энергетическое разрешение спектрометра, %, не более | 0,6 |
| Предел допускаемого значения относительного СКО интенсивности линий оже-электронов, % | 0,5 |
| Отношение сигнал/шум при регистрации оже-электронов на линии меди Cu LMM, не менее | 300:1 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Энергия первичного пучка электронов, кэВ | от 0,1 до 25 |
| Максимальный ток первичного пучка электронов, нА, не менее | 100 |
| Ускоряющее напряжение первичных ионов аргона Ar+, кВ | от 0,2 до 5 |
| Максимальный ток ионов Ar+, мкА, не менее | 5 |
| Диапазон регистрируемых энергий электронов, эВ | от 0 до 3200 |
| Масса, кг, не более | 1950 |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более: - основной блок - блок электроники с управляющим компьютером | 980x1400x2100 2300x1350x1540 |
| Условия эксплуатации: - температуры окружающей среды, °С -относительная влажность воздуха, %, не более | от +17 до +23 50 |
| Напряжение питания от однофазной сети переменного тока частотой 50/60 Гц, В | от 210 до 230 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 5000 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель основного блока в виде наклейки и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Комплектность спектрометра представлена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность спектрометра
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Спектрометр оже-электронный | PHI-670xi | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу «Спектрометр оже-электронный PHI-670xi. Методика поверки», утвержденному АО «НИЦПВ» 15 января 2019 г.
Основные средства поверки:
- СО состава латуни оловянно-свинцовой ЛЦ25С2 (комплект М171) - ГСО 6319-92/6323-92, образец с индексом 1715.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого спектрометра с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на лицевую панель спектрометра в виде наклейки, как показано на рисунке 1 и на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационной документации.
Нормативные документы
Техническая документация фирмы-изготовителя
75035-19: Методика поверкиСкачать3.1 Мб
13537-93
