ToF-SIMS-analyysi

Mikä on ToF-SIMS-analyysi?

ToF-SIMS (time-of-flight secondary ion mass-spectrometry) on analyyttinen tekniikka, joka mahdollistaa kiinteän pinnan koostumuksen analysoimisen. Analyysi aloitetaan kohdistamalla fokusoitu ionisäde kohti kiinteän näytteen pintaa. Kun ionisäde törmää pintaan, se irrottaa siitä sekundäärisiä ioneja ja ioniryppäitä. Nämä sekundääriset ionit johdetaan massaspektrometriin. Spektrometrissä ionit kiihdytetään tietylle lentoradalle, jota ympäröi tyhjiö häiriöiden ehkäisemiseksi. Yksittäisen ionin massa vaikuttaa aikaan, joka kyseiseltä ionilta kuluu lentokammion läpi kulkemiseen. Näin ollen prosessi erottaa ionit toisistaan ja mahdollistaa niiden havaitsemisen yksittäin. Kun ionit saavuttavat spektrometrin pään, ilmaisin rekisteröi ne ja lentoajasta saadut tiedot kirjataan ylös. Tällä analyysillä saadaan tietoa näytteen pinnassa olevista alkuaineista ja yhdisteistä. Myös niiden suhteelliset sijainnit voidaan selvittää.

Mihin ToF-SIMS:iä käytetään?

ToF-SIMS on monipuolinen tekniikka, jonka avulla voidaan kerätä monenlaista tietoa analysoitavasta pinnasta. Sitä voidaan käyttää pinnassa olevien alkuaineiden, molekyylien ja yhdisteiden tunnistamiseen. Tämän vuoksi ToF-SIMS:iä voidaan soveltaa eri aloilla orgaanisista ohutkalvoista biologiseen testaukseen, materiaalitieteeseen ja moneen muuhun. Yksi ToF-SIMS-tekniikan houkuttelevimmista ominaisuuksista on sen kyky tallentaa takautuvasti havaittujen ionien sijainnit ja kartoittaa ne digitaalisesti. Tätä voidaan käyttää yleiskatsauksen luomiseen näytteen pinnasta, jolloin saadaan aikaan visuaalinen esitys näytteestä erittäin pienessä mittakaavassa.

Mikä on ToF-SIMS- ja SIMS-analyysien ero?

SIMS viittaa yleisemmin prosessiin, jossa ionisädettä käytetään virittämään ja irrottamaan sekundäärisiä ioneja kiinteän näytteen pinnalta, jonka jälkeen tietyntyyppistä massaspektrometriaa hyödynnetään näiden ionien analysoimiseksi. ToF (Time of Flight, lentoaika) on yksi näistä massaspektrometriatyypeistä, ja se erottaa ionit sen perusteella, kuinka kauan niiden kulkeminen lentokammion läpi kestää.

ToF:n lisäksi SIMS voidaan yhdistää myös muuntyyppisiin massaspektrometreihin, kuten kvadrupoliin tai sektorikenttään. Nämä tarjoavat keskenään erilaista informaatiota, ja niitä voidaan käyttää pinnan analysoimiseen hieman eri tavoilla.

ToF-SIMS vai XPS - mitä eroa on menetelmillä ja niiden käyttötarkoituksilla?

Fotoelektronispektrometria (XPS) on toinen analyyttinen menetelmä, jota käytetään kiinteän näytteen alkuainekoostumuksen tunnistamiseen. Siinä näytettä säteilytetään röntgensäteellä, mikä saa näytteen pinnan elektronit virittymään ja irtoamaan. Nämä elektronit poimitaan detektorilla, joka rekisteröi niiden energian. Tätä energiaa voidaan analysoida, ja sen avulla saadaan käsitys pinnan alkuainekoostumuksesta. Suurin ero XPS:stä ja ToF-SIMS:stä saatujen tulosten välillä on se, että XPS:ää käytetään ensisijaisesti pinnan muodostavien alkuaineiden määrittämiseen, kun taas ToF-SIMS pystyy tarjoamaan enemmän tietoa pinnalla olevista molekyyleistä ja atomiryppäistä. Lisäksi XPS:ää käytetään yleisemmin näytteen syvyysprofilointiin, kun taas ToF-SIMS sopii paremmin itse pinnan analysoimiseen.

Näytevaatimukset ja esikäsittely

ToF-SIMS:iä voidaan käyttää useimmille kiinteän olomuodon näytetyypeille. Suuremmat kiinteät näytteet voidaan analysoida sellaisenaan ja jauhemaiset näytteet voidaan puristaa indiumlevylle ennen analyysiä. Yleisesti ottaen kaikkia ToF-SIMS-näytteitä tulee käsitellä erittäin varovasti kontaminaation välttämiseksi. Samasta syystä muovisia astioita ja työkaluja tulee välttää näytteiden käsittelyn aikana.

Tarvitsetko ToF-SIMS-analyysin?

Measurlabs tarjoaa korkealaatuisia ToF-SIMS -analyysipalveluita nopein tuloksin ja edullisin hinnoin. Jos sinulla on kysyttävää näytteestäsi tai sen soveltuvuudesta tähän menetelmään, asiantuntijamme auttavat aina mielellään. Voit ottaa meihin yhteyttä alla olevalla lomakkeella tai sähköpostitse info@measurlabs.com.