[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/spectrometrie-de-masse-statique-secondaire-ion-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/spectrometrie-de-masse-statique-secondaire-ion-wikipedia\/","headline":"Spectrom\u00e9trie de masse statique secondaire-ion – Wikipedia wiki","name":"Spectrom\u00e9trie de masse statique secondaire-ion – Wikipedia wiki","description":"before-content-x4 Technique spectrom\u00e9trique de masse utilis\u00e9e pour analyser la composition des surfaces solides after-content-x4 Spectrom\u00e9trie de masse d’ion secondaire statique","datePublished":"2019-11-05","dateModified":"2019-11-05","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/c9645c498c9701c88b89b8537773dd7c?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/c9645c498c9701c88b89b8537773dd7c?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/1\/1f\/Static_secondary-ion_mass_spectrometry.gif\/300px-Static_secondary-ion_mass_spectrometry.gif","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/1\/1f\/Static_secondary-ion_mass_spectrometry.gif\/300px-Static_secondary-ion_mass_spectrometry.gif","height":"342","width":"300"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/spectrometrie-de-masse-statique-secondaire-ion-wikipedia\/","wordCount":3771,"articleBody":"     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});before-content-x4Technique spectrom\u00e9trique de masse utilis\u00e9e pour analyser la composition des surfaces solides        (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Spectrom\u00e9trie de masse d’ion secondaire statique , ou Sims statiques est une technique de spectrom\u00e9trie de masse ionique secondaire pour l’analyse chimique, y compris la composition \u00e9l\u00e9mentaire et la structure chimique de la couche atomique ou mol\u00e9culaire la plus \u00e9lev\u00e9e d’un solide qui peut \u00eatre un m\u00e9tal, un semi-conducteur ou un plastique avec une perturbation insignifiante de sa composition et de sa structure. Il s’agit de l’un des deux principaux modes de fonctionnement des SIM, qui est la spectrom\u00e9trie de masse des particules ionis\u00e9es \u00e9mises par une surface solide (ou parfois liquide) lors du bombardement par des particules primaires \u00e9nerg\u00e9tiques.  Table of Contents       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4M\u00e9canisme [ modifier ]] Conditions de fonctionnement primaires [ modifier ]] Spectre [ modifier ]] Histoire [ modifier ]] Application en science de la surface [ modifier ]] Instrumentation [ modifier ]] Syst\u00e8mes d’aspirateur [ modifier ]] Spectrom\u00e8tre de masse [ modifier ]] Source d’ions primaires [ modifier ]] Les r\u00e9f\u00e9rences [ modifier ]] M\u00e9canisme [ modifier ]] La plupart des \u00e9nergies des ions primaires sont dissip\u00e9es dans la r\u00e9gion de surface proche du solide par une s\u00e9rie de collisions binaires. Il en r\u00e9sulte l’\u00e9jection (pulv\u00e9risation) de particules dites \u00absecondaires\u00bb telles que les \u00e9lectrons; esp\u00e8ces neutres, atomes et mol\u00e9cules; Ions atomiques et grappes de la surface. Dans SIMS, ce sont ces ions secondaires qui sont d\u00e9tect\u00e9s et analys\u00e9s par un spectrom\u00e8tre de masse pour produire un spectre de masse d’une surface pour une analyse chimique d\u00e9taill\u00e9e de la surface ou du solide. [d’abord] Courant d’ion secondaire: i je \u00b1 = I p \u00eatre \u00b1 C je S je le je (\u00b1 se r\u00e9f\u00e8re \u00e0 une particule positive ou n\u00e9gative)je p = Courant d’ion incident (ions \/ s);F je \u00b1 = Fraction des particules pulv\u00e9ris\u00e9es en ionsS je = Rendement de pulv\u00e9risation des ions et des neutres (particules \/ ion incident)F je \u00b1 = Fraction des particules pulv\u00e9ris\u00e9es en ions;C je = Concentration de l’\u00e9l\u00e9ment i\u00e8me (corrig\u00e9 pour l’abondance isotopique) dans le volume pulv\u00e9ris\u00e9;\u03b7 je = Efficacit\u00e9 de collecte de l’instrument SIMSje p (ions \/ s) = 0,25 d\u00b2j;D = diam\u00e8tre d’un faisceau de forme gaussienneJ = densit\u00e9 de courant (ions \/ cm\u00b2)   Tous les ions secondaires g\u00e9n\u00e9r\u00e9s dans l’analyse SIMS proviennent des monocouches les plus sup\u00e9rieures du solide bombard\u00e9. Cela signifie que tous les diff\u00e9rents modes d’analyse des SIMS sont essentiellement des analyses de surface des \u00e9missions d’ions secondaires – atomiques et mol\u00e9culaires – refl\u00e8tent la composition chimique de la r\u00e9gion de surface du solide bombard\u00e9. Cependant, l’intention des diff\u00e9rentes analyses SIMS peut \u00eatre tr\u00e8s diff\u00e9rente. Cela d\u00e9pend du taux d’\u00e9rosion de la surface qui est contr\u00f4l\u00e9 par la dose des ions primaires. Il peut s’agir d’une analyse en vrac (Sims dynamiques) ou d’une v\u00e9ritable analyse de la monocouche la plus haute \u00e0 l’origine d’une phase condens\u00e9e (Sims statiques). Conditions de fonctionnement primaires [ modifier ]] Le bombardement en ionique d’une surface peut entra\u00eener un changement radical de sa composition chimique et de sa structure. Ces changements comprennent la pulv\u00e9risation, l’amorphisation, l’implantation, la diffusion, les r\u00e9actions chimiques, etc. Tous ces changements sont limit\u00e9s \u00e0 une petite r\u00e9gion entourant le chemin de l’ion primaire dans le solide. Pour les SIM statiques, chaque ion primaire ult\u00e9rieur frappe une zone non endommag\u00e9e et un total de 0,1 \u00e0 1% des sites atomiques est bombard\u00e9 pendant la mesure. Pour garantir que ces densit\u00e9s de courant primaire tr\u00e8s faibles sont utilis\u00e9es g\u00e9n\u00e9ralement dans la plage de 10 \u221210 – dix \u22129 A \/ cm\u00b2 (la dose d’ions primaires est inf\u00e9rieure \u00e0 10 douzi\u00e8me – dix 13 ions \/ cm2). Cela conduit \u00e0 des taux de pulv\u00e9risation extr\u00eamement faibles de fraction d’une monocouche par heure et donc \u00e0 une petite densit\u00e9 de courant d’ion secondaire. De plus, ces ions secondaires \u00e9mis sont de faible \u00e9nergie cin\u00e9tique et \u00e9mis jusqu’\u00e0 20 nm du site d’impact avec un recuit de surface se produisant dans les Femto-secondes. Ces raisons font des SSIMS une technique d’analyse purement de surface causant des dommages n\u00e9gligeables \u00e0 la surface et avec une limite de d\u00e9tection aussi faible que 10 \u22128 Monocouche (ML). [2]  Spectre [ modifier ]] Le spectre de masse des ions secondaires \u00e9mis par la surface bombard\u00e9e pendant les SSIMS fournit des informations directes non seulement de la composition chimique mais aussi de la structure chimique de la zone bombard\u00e9e. En effet, le spectre de masse comprend des ions de cluster ainsi que des ions \u00e9l\u00e9mentaires. Ces ions cluster refl\u00e8tent la chimie de surface d’une mani\u00e8re d\u00e9taill\u00e9e. La figure montre le spectre de masse obtenu \u00e0 partir d’une analyse SSIMS du polyt\u00e9trafluoro\u00e9thyl\u00e8ne (PTFE). Le spectre d’ions positifs montre l’ion atomique positif (c’est-\u00e0-dire C + ) et les ions mol\u00e9culaires (c’est-\u00e0-dire CF + , Cf 3 + , C 3 F 3 + ) de la cible. Le spectre d’ions n\u00e9gatifs montre l’ion atomique (c’est-\u00e0-dire f – ) et les ions mol\u00e9culaires (c’est-\u00e0-dire f 2 – , Cf 3 – , C 3 F 3 – ).        (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4 Spectres sims statiques de la surface du PTFE (polyt\u00e9trafluoro\u00e9thyl\u00e8ne) Histoire [ modifier ]] Static Sims a \u00e9t\u00e9 introduit par Benninghoven \u00e0 l’Universit\u00e9 de M\u00fcnster en 1969. [3] Il a appliqu\u00e9 la technique des Sims pour \u00e9tudier les surfaces dans UHV en utilisant d\u00e9lib\u00e9r\u00e9ment de faibles courants d’ions primaires couvrant de grandes zones. Initialement, la plupart des SSIM ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9s en utilisant un analyseur de masse quadrupol. Cependant, au milieu de 1980, il a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 que les spectrom\u00e8tres de masse de temps de vol sont plus efficaces pour ce mode de SIMS. [4] [d’abord] Par rapport \u00e0 d’autres techniques de surface, telles que la spectroscopie AUGER et photo\u00e9lectronique, SSIMS propose des caract\u00e9ristiques uniques de la sensibilit\u00e9 isotopique, de la sensibilit\u00e9 \u00e0 l’hydrog\u00e8ne, de la d\u00e9tection directe des compos\u00e9s par \u00e9mission d’ions secondaires mol\u00e9culaires et d’une sensibilit\u00e9 extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9e, tr\u00e8s souvent dans la plage PPM. [ citation requise ]] Cependant, un probl\u00e8me dans l’application SIMS statique peut \u00eatre la quantification. Ce probl\u00e8me peut \u00eatre surmont\u00e9 en utilisant une combinaison de techniques spectroscopiques \u00e9lectroniques telles que la spectroscopie d’\u00e9lectrons AUGER (AES) et la spectroscopie photo\u00e9lectronique (UPS ou XPS) avec des SIM statiques. [5] Application en science de la surface [ modifier ]] L’\u00e9tude du processus initial d’oxydation o\u00f9 seules les deux ou trois premi\u00e8res couches m\u00e9talliques participent \u00e0 l’oxydation. [ citation requise ]] Donne un test rigoureux de propret\u00e9 de surface car il peut d\u00e9tecter les esp\u00e8ces \u00e0 la concentration de PPM. [ citation requise ]] \u00c9tude de la nature de l’adsorption (mol\u00e9culaire ou dissociatif). Par exemple, l’adsorption dissociative de CO sur la surface m\u00e9tallique (M) est caract\u00e9ris\u00e9e par MC + , Pour + , M2O + et M2C + ions secondaires (Fe et W). Et l’adsorption mol\u00e9culaire est identifi\u00e9e par MCO + et M2CO + ions (Cu, Pd, Ni et Fe). De m\u00eame, il aide \u00e9galement \u00e0 \u00e9tudier l’\u00e9nergie de liaison, la structure chimique de l’adsorbat, l’interaction entre les mol\u00e9cules d’adsorbat et la r\u00e9activit\u00e9 de l’adsorbat. [6] Instrumentation [ modifier ]]  Principe de base des sims TOF Syst\u00e8mes d’aspirateur [ modifier ]] Les exp\u00e9riences SSIMS sont r\u00e9alis\u00e9es dans un vide \u00e9lev\u00e9 pour deux raisons: premi\u00e8rement, pour \u00e9viter la diffusion des faisceaux primaires et secondaires: deuxi\u00e8mement, pour \u00e9viter une adsorption interf\u00e9rente des gaz (c’est-\u00e0-dire l’oxyg\u00e8ne) \u00e0 la surface \u00e0 l’\u00e9tude. Pour la premi\u00e8re exigence, une pression inf\u00e9rieure \u00e0 10 \u22125 MBAR est suffisant pour assurer un libre trajet moyen qui est long par rapport au chemin du faisceau. Une monocouche de gaz se forme en 1 seconde \u00e0 une pression de 10 \u22126 Mbar. Ainsi, pour SSIMS analyse une pression de ~ 10 \u221210 MBAR est n\u00e9cessaire pour permettre un temps suffisant pour terminer l’exp\u00e9rience. [6] Spectrom\u00e8tre de masse [ modifier ]] Le quadrupol, le secteur magn\u00e9tique et le temps de vol (TOF) sont les trois spectrom\u00e8tres de masse (MS) utilis\u00e9s dans les SIM.Pour SSIMS, la principale exigence est une densit\u00e9 de flux d’ions primaires faible, ce qui entra\u00eene un rendement ionique secondaire extr\u00eamement faible (10 \u22123 – dix \u22128 atomes \/ cm\u00b3). Par cons\u00e9quent, il est n\u00e9cessaire de collecter presque tous les ions secondaires. Une transmission \u00e9lev\u00e9e (0,5 \u00e0 1) de TOF maximise la sensibilit\u00e9 (10 4 fois celui du quadrupol MS). La d\u00e9tection parall\u00e8le ainsi qu’une r\u00e9solution de masse raisonnable et une plage de masse \u00e9lev\u00e9e (m \/ z> 10\u00b3) sont parmi ses autres avantages majeurs. Les ions sont acc\u00e9l\u00e9r\u00e9s \u00e0 un potentiel donn\u00e9 afin qu’ils aient la m\u00eame \u00e9nergie cin\u00e9tique, ce qui r\u00e9sulte des ions de masse diff\u00e9rents: le rapport charge (m \/ e) pour avoir des vitesses diff\u00e9rentes. Ces ions passent ensuite \u00e0 travers une r\u00e9gion d’espace libre de champ dans le tube de vol, et \u00e9tal\u00e9 dans le temps, les ions de masse plus \u00e9lev\u00e9s arrivant plus tard \u00e0 la fin du tube de vol o\u00f9 un syst\u00e8me de d\u00e9tection temporelle produit un spectre de masse. Les ions primaires sont puls\u00e9s en rafales courtes inf\u00e9rieures \u00e0 10 ns (l’\u00e9chelle de temps de l’\u00e9mission d’ions secondaires apr\u00e8s impact est n\u00e9gligeable (       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/spectrometrie-de-masse-statique-secondaire-ion-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Spectrom\u00e9trie de masse statique secondaire-ion – Wikipedia wiki"}}]}]