RUSSIAN         ENGLISH    
         
ГлавнаяКонтактыВакансииКарта сайтаСсылки






 

SHRIMP II

Описание прибора

Shrimp II (Sensitive High Resolution Ion Micro Probe II) является прецизионным вторично-ионным микрозондом высокого разрешения.

В приборе применяется in situ-ионизация вещества пробы, посредством бомбардировки ее поверхности ионами кислорода или цезия, сфокусированными системой Колера в пучок диаметром 5-25 микрон. Ионизация приповерхностного слоя образца позволяет получить положительные или отрицательные ионы в количестве, достаточном для изотопного или элементного анализа. Такой подход освобождает от сложных, длительных и потенциально опасных аспектов пробоподготовки, присущих традиционной масс-спектрометрии. Высокое масс-разрешение прибора достигается использованием двойной фокусировки (одновременно по энергиям и массам) и очень большим радиусом поворота магнита а также электростатического анализатора.

Принцип работы прибора следующий. Пучок ионов с энергией 10 kV (О-) фокусируетя на небольшую область (<30 мкм диаметром) поверхности мишени. Ионная бомбардировка выбивает атомы и молекулы из мишени, частично ионизуя их. Эти вторичные ионы собираются посредством электростатических линз и направляются в масс-спектрометр, в котором они разделяются по массам.

Обычно, в спектре вторичных ионов сложных соединений изобары имеют отличие по массам <3 x 10-4. Высокое масс-разрешение прибора достигается использованием двойной фокусировки (одновременно по энергиям и массам) и очень большим радиусом поворота у магнита (радиус магнита 1 м, радиус электростатического анализатора 1.27 м). В итоге прибор весит порядка 12 тонн и имеет длину ионного пучка более 7 метров.

SHRIMP-II имеет самую высокую чувствительность и разрешающую способность среди всех существующих микрозондов. А имеющийся в ЦИИ, является к тому же первым из семейства SHRIMP микрозондом с мультиколлектором. Это существенно повышает его точность измерений и производительность.


Применение

SHRIMP-II имеет большую область применения. Основной является уран-свинцовое датирование по цирконам. В число других возможных применений входит:

  • Уран-свинцовое датирование по монацитам

  • Локальный анализ стабильных изотопов (O, S, N) в минералах

  • Локальный элементный редкоземельный анализ в минералах


Типичные научные задачи, решаемые с помощью SHRIMP-II:

  • Исследование нуклеосинтеза в звездах

  • Уточнение возрастных границ палеозоя

  • Датирование древнейшей Земной коры

  • Определение содержания следовых элементов во включениях алмазов

  • Исследование изотопных отношений Ti в метеоритах

  • Материаловедение

  • Физика поверхности твердых тел


Пробы
Требования к образцам для SRHIMP-II


Пробы для измерений на ионном микрозонде SRHIMP-II могут быть представлены как в виде отдельных минералов, так и в виде готовых шайб. Если шайбу готовит заказчик, а не наши минералоги, то она должна удовлетворять следующим требованиям.

Стандартная шайба (матрица) с образцами исследуемых объектов имеет форму цилиндра диаметром 25 и толщиной 5-6 мм.


Как правило, матрица изготовляется из эпоксидной смолы: практика показывает, что смолы Epofix и Spеcifix являются оптимальными, поскольку не содержат примесей, могущих исказить результат. Исследуемые зерна вещества (например цирконы или другие минералы, а также стекла, керамика, полупроводники и т.п.) заливаются смолой и, по застывании, шлифуются и полируются с целью выведения на поверхность их внутренних частей. Размер зерен должен быть не менее 2–2,5 диаметров первичного пучка (наиболее часто применяемый размер пятна - 15 микрон). Зерна анализируемого вещества должны располагаться не ближе 4 мм от края матрицы. Поверхность, содержащая анализируемый материал должна быть максимально плоской и гладкой; царапины и каверны, равно как и рельеф любого рода, нарушают процесс эмиссии вторичных ионов. Финальная полировка проводится алмазным абразивом 1 или 1/4 микрона. Фронтальная и тыловая плоскости матрицы должны быть параллельны.


Расположение зерен анализируемого вещества документируется в отраженном свете в нескольких масштабах: в мелком (увеличение х20-х40) для удобства навигации по матрице и крупном (увеличение х200-х300) для выбора конкретной точки для анализа. Помимо этого, для выбора конкретной области анализа вещество пробы изучается в проходящем свете и с помощью катодо-люминисценции.

После очистки поверхности матрицы на нее напыляется слой золота (чистота 99,999%) толщиной 150 ангстрема.



 
тел. (812) 321-5706, e-mail: vsegei@vsegei.ru

Яндекс.Метрика