Standardowe systemy PES
Standardowa aparatura PREVAC przeznaczona jest do eksperymentów spektroskopii fotoelektronowej w środowisku UHV, z możliwością kontroli temperatury próbki.
Wolnostojąca aparatura nadaje się do analiz szerokiego zakresu nanomateriałów. Aparatura składa się z komory analitycznej wraz z komorą załadowczą do łatwego i szybkiego ładowania podłoży. System pompowania w połączeniu ze standardową objętością komory analitycznej pozwala osiągnąć ciśnienie bazowe poniżej 10-11 mbar, w zależności od konfiguracji pomp próżniowych.
Cechy
- Standardowe rozwiązanie dla większości potrzeb badawczych z zakresu technik XPS / UPS / ARPES / AES / EELS / ISS / IPES / LEIPS
- Pełna automatyzacja eksperymentalnych procedur
- Pionowa lub pozioma orientacja próbki
- Hemisferyczny analizator energii EA15 UHV z wyposażeniem
- Dwuanodowe, monochromatyczne źródło promieniowania rentgenowskiego AlKα & AgLα o wysokiej mocy, z zasilaczem
- Dwuanodowe, niemonochromatyczne źródło promieniowania rentgenowskiego AlKα & MgKα o wysokiej mocy, z zasilaczem
- Niemonochromatyczne źródło UV, z zasilaczem
- Źródło elektronów do neutralizacji ładunków na próbce, z zasilaczem
- Źródło jonów skupiające i kierunkujące wiązkę do profili głębokościowych i trawienia powierzchni, z zasilaczem
- Zmotoryzowany lub manualny 4-6 osiowy manipulator próbek z szerokim zakresem temperaturowym (w zakresie od temperatur ciekłego helu/azotu do 1400˚C)
- Różne rozmiary nośników próbek: od 10×10 mm do 1 cala
- Komora analizy o średnicy Ø 310 mm
- Ciśnienienie bazowe w zakresie 10-11 mbar, w zależności od konfiguracji pomp próżniowych
- System pompowania (oparty na konfiguracji pompy próżni wstępnej, turbomolekularnej, jonowej i TSP z osłoną zalewową ciekłego azotu)
- Próżniomierze z wyposażeniem
- Komora załadowcza dla nośników próbek
- Niezawodny i szybki liniowy system transferowania próbek z komory załadowczej do komory analizy
- Okna obserwacyjne
- Układ wygrzewania aparatury
- Regulowana i sztywna rama główna aparatury
- Szafy sterownicze 19″ z elektroniką
- Pełna kontrola procesu i aparatury przy pomocy oprogramowania Spectrium i jednostki sterującej PLC
Opis
Komora analityczna wyposażona jest w kołnierze przyłączeniowe w standardzie UHV do podłączenia obecnych i przyszłych urządzeń, w tym:
- hemisferyczny analizator energii z wyposażeniem,
- monochromatyczne źródło promieniowania rentgenowskiego z zasilaczem,
- niemonochromatczne źródło promieniowania rentgenowskiego z zasilaczem,
- monochromatyczne źródło UV z zasilaczem,
- niemonochromatyczne źródło UV z zasilaczem,
- źródło elektronów do neutralizacji ładunków na próbce z zasilaczem,
- źródło elektronów skupiające i kierunkujące wiązkę z zasilaczem,
- źródło jonów skupiające i kierunkujące wiązkę do profili głębokościowych i trawienia powierzchni z zasilaczem,
- gazowe działo klastrowe (GCIB) z zasilaczem,
- manipulator próbek z szerokim zakresem temperaturowym (w zakresie od temperatur ciekłego helu, azotu do 1400˚C),
- system pompowania (oparty na konfiguracji pomp typu TMP, pomp jonowych i TSP z osłoną zalewową ciekłego azotu),
- próżniomierze z wyposażeniem,
- port wejściowy dla transferu liniowego pomiędzy komorą załadowczą a komorą analizy,
- komora załadowcza dla nośników próbek,
- dyfraktrometr LEED z oprzyrządowaniem,
- urządzenie do IPES / LEIPS z oprzyrządowaniem,
- okna obserwacyjne,
- analizator gazów resztkowych.
Ostateczny wygląd i funkcjonalność zależy od konfiguracji aparatury.
System pompowania to połączenie różnych typów pomp, np. pomp próżni wstępnej, pomp jonowych, pomy kriogenicznych, pomp turbomolekularnych lub tytanowych pomp sublimacyjnych z osłoną zalewową ciekłego azotu. Jest dobierane indywidualnie w celu uzyskania najlepszej wydajności pompowania zgodnie z określonymi wymaganiami aplikacji.
W razie potrzeby modułowa konstrukcja aparatury umożliwia łączenie i integrację z dowolną inną platformą badawczą za pośrednictwem radialnej komory dystrybucji lub transferu tunelowego do przenoszenia próbek.
Oprogramowanie sterujące pomiarem Spectrium pozwala na integrację i doskonałą współpracę hemisferycznego analizatora energii i źródeł różnych typów, a także umożliwia łatwe pisanie receptur, automatyczną kontrolę pomiaru próbek i obszerną rejestrację danych. Umożliwia integrację nowych dodatkowych komponentów opartych na platformie Open Source Tango.
Opcje
- Monochromatyczne źródło UV z zasilaczem
- Dyfraktrometr LEED z oprzyrządowaniem
- Urządzenie IPES / LEIPS z oprzyrządowaniem
- Źródło elektronów skupiające i kierunkujące wiązkę z zasilaczem
- Gazowe działo klastrowe (GCIB) z zasilaczem
- Komora z magazynem próbek
- Radialna komora dystrybucji lub transfer tunelowy do przenoszenia próbek
- Walizka próżniowa (komora transportowa) z portem wejściowym w komorze załadowczej
- Analizator gazów resztkowych
- Pirometr
Techniki
Spektroskopia fotoemisyjna (PES) jest techniką eksperymentalną i główną odmianą spektroskopii elektronowej. Metoda oparta jest na zjawisku fotoelektrycznym i analizie rozkładu energii kinetycznej fotoelektronów. Emitowana energia jest wynikiem pobudzenia powierzchni próbki promieniowaniem elektromagnetycznym.
Technika PES jest najczęściej stosowaną metodą badania powierzchni i badania cienkich warstw. Dostarcza informacji: o składzie ilościowym, charakterystyce wiązań atomowych, grubości warstw. W podstawowym procesie (fotoefekt) mierzy emisję fotoelektronów w wyniku napromieniowania materii fotonami.
Zawiera techniki fotoelektronowe:
- XPS – rentgenowska spektroskopia fotoelektronowa
- HAXPES – rentgenowska spektroskopia fotoelektronowa w zakresie twardych X
- UPS – ultrafioletowa spektroskopia fotoelektronów
- ARPES – kątoworozdzielcza spektroskopia fotoemisyjna
Dodatkowe techniki:
- IPES – spektroskopia odwróconej fotoemisji
- LEIPS – inwersyjna spektroskopia fotoelektronów niskiej energii
- AES – spektroskopia elektronów Augera
- EELS – spektroskopia strat energii elektronów
- ISS – spektroskopia rozpraszania jonów