【摘要】 样品室是离子减薄仪的主体,包括:离子枪,样品台,防污染设备。
每个厂家生产的减薄仪在结构之外都差不多,一般由以下几个部分组成:(1)样品室;(2)真空系统;(3)供电和控制系统;(4)照明和监控系统。
(1)样品室
样品室是离子减薄仪的主体,包括:离子枪,样品台,防污染设备。(GL-69系列只有一些设备),照明和监控系统。(1)离子枪:离子结构一般采用空心阳极电弧放电离子枪。在高压电场的影响下,与气体分子接触时,稀释气体的航行距离和动能足以使分子电离。此时形成的正离子和电子分别向能量发光。负极中间有一个小孔,电场中产生的离子被孔射出产生离子束。
(2)样品台
离子薄化仪的样品平台也是核心部件之一。大多数离子薄化仪的样品平台结构都有一个非常薄的样品支架(大多数是由钒制成的),由三个非常细的支柱支撑,并与电机旋转机构相连。离子从上到下轰动样品表面,电机推动样品旋转。旋转缓慢,通常在每分钟几转到几十转之间。这种结构的优点是样品平放在样品平台上,不需要固定。它的缺点是体积大,下部的三根支柱会挡住离子束,每转一周挡住三次。更换样品也不方便。GL-69系列离子减薄仪使用它的样品平台。
(3)防污染设备
GL-69系列离子减薄仪还附加了防污染设备,可以显著降低观察和照明系统的清洁频率,以防止在薄化过程中溅射物对观察窗口和照明系统的污染。
(4)照明和监控系统
主要用于监测薄化过程,在样品中心穿孔时可及时关机。GL-69系列选择聚光干预灯源。样品第一次穿孔时,会立即在孔边产生衍射现象,出现明亮的菲涅尔光点,容易发现,可以及时关机。无论你选择哪种监控方式,都不需要一直监控。由于离子薄化过程缓慢,只要提前估计需要的时间,就可以在即将穿孔的时候(提前一小时)开始监控或启动监控系统,每20分钟观察一次,然后再穿孔。
(2)真空系统
在真空状态下必须进行离子薄化过程,一般要求样品室先抽到5。×超过10-3Pa,因此选择了机械泵加扩散泵的二级真空系统,目前,GL-69系列已经选择了分子泵系统,真空监测已经采用复合计进行实时监测。
供电和控制系统(三)
升降部分通常是高压供电,初期产品采用工频变压方式,目前已改为高频振荡变压方式,减小体积也非常安全。
设备技术标准四、设备
目前离子减薄仪还没有认可统一的评价技术标准和验收程序,所以不同厂家在产品手册中的技术指标项目也不一样。然而,所有制造商都给出了以下参数(加速电压、速流密度和薄化速率)中的一两个。本文作者认为,作为验收标准,加速电压和薄化速率更合适。因为这两个指标与用户使用密切相关,也体现了设备的设计和制造水平,可以进行现场演示或实际测量。
实际上,装置时不公平要注意厂家提供的技术标准,并要注意实际使用性能,包括开机率、故障率、操作简便程度、售后服务、配件来源及供应等。性能价格比当然也要考虑。主要满足工作的基本要求。这是购买设备的一般原则,用户可以根据自己的情况来衡量。从价格上看,离子减薄仪应该属于大中型仪器。现在使用还不是很普遍,熟悉这个设备的顾客还不多,所以最好由厂家派人为顾客安装,进行验收。通过这种方式,不仅可以使用户尽早投入使用,而且可以减少用户与制造商之间的争议。制造商应向用户提供验收报告(应包括两项内容:加速电压和薄化速率),并得到客户的认可。这种仪器对安装条件要求不高。最大面积不超过2平方米。加上氩气瓶和减压表的条件,可以使用工业纯氩,不需要使用高纯氩。氩气瓶可直接与仪器连接,也可将氩气装入氩气袋中。这种方式更加安全,方便,而且气压非常稳定。房间不必遮黑,但湿度不宜过高,也不应有腐蚀性气氛。