Назначение
Спектрометр рентгеновские фотоэлектронные AXIS ULTRA DLD с модулем оже-спектроскопии (далее - приборы) предназначены для измерений зависимостей тока фото- и оже-электронов от энергии связи или кинетической энергии данных электронов, а также получения увеличенных изображений исследуемого объекта в режиме сканирующего электронного микроскопа.
Рис. 1. Общий вид спектрометров рентгеновских фотоэлектронных AXIS ULTRA DLD с модулем оже-спектроскопии.
Описание
Принцип действия приборов основан на явлениях испускания электронов характеристических энергий твердым объектом под воздействием электромагнитного излучения ультрафиолетового и рентгеновского диапазона (фото- и рентгенофотоэлектронная эмиссия) и электронного облучения электронами с энергией от 3 до 10 кэВ (оже-электронная эмиссия).
В режиме рентгенофотоэлектронной спектрометрии исследуемый объект, помещенный в сверхвысоковакуумную камеру облучают электромагнитным излучением ультрафиолетового или рентгеновского диапазона (характеристическое излучение Al или Mg ). Электроны, выходящие из поверхностного слоя исследуемого объекта, поступают в электронный спектрометр, который позволяет регистрировать зависимость тока фотоэлектронов от их кинетической энергии (или от энергии связи электронов в твердом теле). В режиме оже-электронной спектрометрии информативный сигнал возбуждают пучком электронов с энергией в несколько килоэлектронвольт. При этом в спектрометр поступают возникающие в этом случае вторичные электроны, в том числе оже-электроны, имеющие характеристические энергии.
Приборы состоят из сверхвысоковакуумной камеры, электронного и рентгеновских источников возбуждения, ионных пушек для очистки поверхности образца, электронного спектрометра, стойки управления, ПЭВМ и интерфейса, связывающего ПЭВМ и стойку управления спектрометром.
Программное обеспечение
Управление прибором осуществляется с помощью внешней ПЭВМ с использованием специализированного программного обеспечения (ПО).
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1.
Таблица 1.
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Программа управления процессом измерений и обработки результатов измерений, версия | Vision 2.2.8 for Windows XP | CDR6000 AG Rev 0 | 2744248671643852C B699B98F33C35C64 A696582BE72D49D7 B0B91BF61313501 | ГОСТ Р 34.11-94 |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в Таблице 2.
Таблица 2.
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон регистрируемых энергий электронов, эВ, не менее | 3000 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений энергии фото- и оже-электронов при стабилизированной температуре окружающей среды (22 ± 0,5) оС, мэВ | ± 5 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений энергии фото- и оже-электронов при температуре окружающей среды (22 ± 5) оС, мэВ | ± 20 |
| Энергетическое разрешение на линии серебра Ag3d5/2 для Al - анода монохроматического источника (напряжение на источнике 15 кВ, ток 40 мА, энергия пропускания 10 эВ, размер анализируемой области 110 мкм), эВ, не более | 0,48 |
| Интенсивность линии (ток фотоэлектронов) серебра Ag3d5/2 для Al - анода монохроматического источника (напряжение на источнике 15 кВ, ток 40 мА, энергия пропускания 10 эВ, энергетическое разрешение 0,48 эВ, размер анализируемой области 110 мкм), имп/с, не менее | 75000 |
| Энергетическое разрешение на линии серебра Ag3d5/2 для Al - анода монохроматического источника (напряжение на источнике 15 кВ, ток 40 мА, энергия пропускания 20 эВ, размер анализируемой области 110 мкм), эВ, не более | 0,60 |
| Интенсивность линии (ток фотоэлектронов) серебра Ag3d5/2 для Al - анода монохроматического источника (напряжение на источнике 15 кВ, ток 40 мА, энергия пропускания 20 эВ, энергетическое разрешение 0,6 эВ, размер анализируемой области 110 мкм), имп/с, не менее | 250000 |
| Энергетическое разрешение на линии серебра Ag3d5/2 для Mg - анода полихроматического источника (напряжение на источнике 15 кВ, ток 30 мА, энергия пропускания 20 эВ, размер анализируемой области 110 мкм), эВ, не более | 0,80 |
| Интенсивность линии (ток фотоэлектронов) серебра Ag3d5/2 для Mg - анода полихроматического источника (напряжение на источнике 15 кВ, ток 40 мА, энергия пропускания 20 эВ, энергетическое разрешение 0,80 эВ, размер анализируемой области110 мкм), имп/с, не менее | 1200000 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Энергетическое разрешение на линии (O-C=O) в полиэтилентерефталате для Al - анода монохроматического источника (напряжение на источнике 15 кВ, ток 40 мА, энергия пропускания 20 эВ, размер анализируемой области 700^300 мкм), эВ, не более | 0,68 |
| Интенсивность линии (ток фотоэлектронов) на линии (С-С, C-H) в полиэтилентерефталате для Al - анода монохроматического источника (напряжения на источнике 15 кВ, ток 40 мА, энергия пропускания 20 эВ, энергетическое разрешение 0,68 эВ, размер анализируемой области 700x300 мкм), эВ, не более | 16000 |
| Отношение сигнал/шум при регистрации оже-электронов (энергия пуска первичных электронов 10 кэВ, ток 5 нА) на линии меди Cu LMM, не менее | 500 |
| Пространственное разрешение (ширина кривой набегания от уровня 20% до уровня 80% от максимального значения в режиме регистрации вторичных электронов при ускоряющем напряжении 10 кВ и токе пучка электронов 5 нА), нм, не более | 100 |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более | 950x3000x2090 |
| Масса, кг, не более | 1200 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, оС - максимальное изменение температуры за 1 час, оС - атмосферное давление, кПа - относительная влажность воздуха, %, не более - напряжение питания от сети переменного тока частотой (50±1) Гц, В - скорость вибраций в полосе частот от 1 до 100 Гц, мм/с, не более - амплитуда переменного магнитного поля в полосе частот от 5 до 200 кГц, Тл, не более - индукция постоянного магнитного поля, мТл, не более | 22 ± 5 1 101,0 ± 1,4 65 220 ± 10 12,5 2П0-6 0,1 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится в виде наклейки на прибор и титульный лист технической документации фирмы-изготовителя типографским способом.
Комплектность
В комплект прибора входят: спектрометр рентгеновский фотоэлектронный AXIS ULTRA DLD с модулем оже-спектроскопии, комплект ЗИП, расходные материалы, техническая документация фирмы-изготовителя.
Поверка
осуществляется по документу МП 51313-12 «Спектрометры рентгеновские фотоэлектронные AXIS ULTRA DLD с модулем оже-спектроскопии фирмы «Kratos Analytical Limited» (Великобритания). Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ОАО «НИЦПВ» в июне 2012 г.
Средства поверки: серебро марки Ср 99,2 по ГОСТ 6836-2002, медь марок М0к, М1к или М2к по ГОСТ 859-2001, полиэтилентерефталат ориентированный толщиной 50 мкм марки ES301250 фирмы «Goodfellow Cambridge Ltd.», Великобритания, сетка для электронной микроскопии золотая специальной формы NHF15A фирмы «PLANO GmbH», Германия.
Сведения о методах измерений
Руководство оператора «KRATOS AXIS ULTRA DLD», раздел 3.
Нормативные документы
Техническое описание «Спектрометр рентгеновский фотоэлектронный AXIS ULTRA DLD с модулем оже-спектроскопии фирмы Kratos Analytical Limited, Великобритания».
Рекомендации к применению
Применяются вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
39695-08
