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文档简介

离子束分析IonBeamAnalysis IBA DepartmentofModernPhysicsinLanzhouUniversity LanzhouUniversity 主讲 ZhangXiaodongE mail zhangxd 参考书目 离子束分析 杨福家1985版 原子核物理实验方法 下 1985版 粒子同固体物质相互作用 上 王广厚 质子X荧光分析和质子显微镜 任炽刚1981版 课程安排 综述卢瑟福背散射分析 RBS 弹性反冲分析 ERD 和沟道技术粒子诱发X射线荧光分析 PIXE 核反应分析 NRA 如有时间 适当补充课外知识 1 1绪言 粒子与离子的概念差异在微观领域 粒子是离子 电子 光子和亚核粒子等的总称离子束分析的概念总的来说 以离子束作为工具 通过它与物质相互作用来判断物质中元素组成及结构的一门学科具体来说 利用具有一定能量的离子 如 质子 alpha离子及其它重离子 束去轰击样品 使样品中的元素发生电离 激发 发射和核反应以及自身的散射等过程 通过测量这些过程中所产生的射线的能量和强度来确定样品中元素的种类和含量的一门学科为了对其概念有一深入的理解 大家来看离子束作用机制图 样品 离子束 E q 俄歇电子 离子束作用机制图 X射线 射线 发射粒子 背散射粒子 次级粒子 离子束分析作用机制图 次级离子质谱SecondaryIonMassSpectrometry SIMS 俄歇电子谱AugerElectronSpectrometry AES 粒子诱发X射线荧光分析ParticleInducedX rayEmission PIXE 核反应分析NuclearReactionAnalysis NRA 卢瑟福背散射分析RutherfordBackscatteringSpectrometry RBS 离子 原子作用范畴 离子 原子核作用范畴 弹性反冲分析ElasticRecoilDetection ERD 1 2离子束分析的发展史 离子束分析技术的发展大体可分为两个阶段一阶段 二十世纪60 70年代末 基本方法的建立阶段卢瑟福背散射分析 RBS 和弹性反冲分析 ERD 粒子诱发X射线荧光分析 PIXE 核反应分析 NRA 次级粒子质谱 SIMS 俄歇电子谱 AES 等它们被广泛应用于样品的微量元素分析 杂质定位和损伤分析等方面二阶段 二十世纪70年代末至今 基本方法与新技术的结合阶段低能离子束分析超高真空离子束分析IBA与STM ScanningTunnelingMicroscope 结合质子显微镜 1 3离子束分析方法的优缺点 优点灵敏度高 分析时间短 不破坏样品 分析范围广和取样量少等优点 因此特别适用于痕量元素的分析缺点设备复杂 成本较高 1 4应用范围 生命科学
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