LABORATORNÍ ANALÝZA
RENTGENOVÝ FOTOELEKTRONOVÝ SPEKTROMETR NEXSA G2 – NA MÍLE PŘED OSTATNÍMI!
JANDERKA P. Pragolab s.r.o., janderka@pragolab.cz
XPS spektrometr Nexsa G2™ od Thermo Fisher Scientific, je nová generace plně automatizovaného, multitechnického XPS spektrome- tru, využívajícího metodu vysokého energiového rozlišení prvkově a chemicky charakteristického rentgenového záření, tj. spektrometrii vysoce energetických fotonů. Koncepce multitechnického spektrometru Nexsa G2 je zcela revoluční.
Detektor se 128 kanály, volitelně bipolární, umožňuje pořizování tzv. „SnapMap 2D“ vizualizací povrchů v reálném čase. Standardem je rovněž možnost hloubkového profilování, k čemuž je k dispozici buď zdroj argonových iontů nebo volitelně duální zdroj MAGCIS™ (zdroj iontů nebo klastrů). Možnost získávání kvalitativních a kvantitativních informací o vlastnostech povrchů a povrchových filmů je v řadě oblastí zcela zásadní. Úplné pochopení vzorku často vyžaduje analýzu na různých přístro- jích. Zobrazení vzorku v rastrovacím elektronovém mikroskopu (SEM) a získání složení pomocí energeticky disperzní rentgenové spektroskopie (EDS) nemusí odhalit chemii povrchu, která je zásadní pro pochopení vlastností materiálu. Tuto možnost přináší nová funkcionalita umož- ňující realizovat korelaci sledování povrchu metodou XPS se snímky povrchu pořízenými pomocí SEM s vysokým rozlišením. Toto nabízí nová, unikátní metoda CISA od Thermo Scientific™, označovaná jako Correlative Imaging and Surface Analysis - CISA. Použitím korelačního zobrazování a analýzy povrchu (CISA) lze kombinovat datové sady z našich rentgenových fotoelektronových spektroskopií (XPS) a přístrojů SEM, a tak lépe porozumět vzorkům. Obr. 2: Znázornění příkladu postupu měření metodou CISA, kombinace dat XPS a vizualizace SEM.
S rostoucí poptávkou po vysoce výkonných materiálech roste důle- žitost povrchového inženýrství. Povrch materiálu je místem interakce s vnějším prostředím a jinými materiály. Proto mnoho problémů spoje- ných s moderními materiály lze vyřešit pouze pochopením fyzikálních a chemických interakcí, ke kterým dochází na povrchu nebo na rozhraní vrstev materiálu. Vlastnosti povrchu ovlivní takové jevy a efekty, jako je rychlost koroze, katalytická aktivita, adhezivní vlastnosti, smáčivost, kontaktní potenciál a mechanizmy poruch. Modifikací – úpravou po- vrchu lze cíleně projevy a vlastnosti materiálu upravit, a proto povrchová analýza hraje klíčovou roli na cestě k porozumění vztahů mezi chemic- kým složením povrchu materiálu a jeho projevy v oblasti materiálového inženýrství. Jedním ze standardních nástrojů pro charakterizaci povrchů se stala metoda rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS). Metoda XPS (X-Ray Photoelectron Spectroscopy) je založena na sledování kinetické energie elektronů emitovaných z povrchu a z ultra- -tenkého povrchového filmu vzorku. Tak je možné téměř nedestruktivně získat unikátní kvalitativní a kvantitativní informace o složení těchto částí vzorku. A na rozdíl od XRF (X-Ray Fluorescence) i o vazebných a chemických stavech prvků. Pro metodu XPS se rovněž používá ozna- čení ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis). Obr. 1: Nový XPS spektrometr NEXSA G2™, Thermo Scientific FEI, Brno.
Možnost rozšířené kooperace XPS spektrometru Nexsa G2 otevírá cestu k novým poznatkům, například v mikroelektronice, studiu ultraten- kých filmů, nanotechnologiích a k dalším unikátním aplikacím. Všechny funkce přístroje, včetně programovatelné navigace na vzorcích, jsou plně digitálně řízené z prostředí řídicího a vyhodnocovacího programového balíku Avantage. Součástí SW Avantage je unikátní XPS Knowledge base. Nexsa G2 má ambice pronikat i do vysoce kvalifikovaných rutinních centrálních a technologických laboratoří, např. v oblasti metalurgie a funkčních materiálů, polymerů, speciálních kovů, slitin, keramiky, skel apod. Zcela zásadní je XPS ve výzkumu v oblastech baterií a akumu- látorů a jejich materiálů, grafenů, solárních článků, OLED, QOLED, Bio-povrchů, polovodičů, katalyzátorů a nanomateriálů. Těmito rysy, kombinací unikátních hardwarových i softwarových vlastností, XPS spektrometr Nexsa vytváří nový standard XPS spekt- rometrické instrumentace a má nesporně ambice stát se lídrem XPS spektrometrie. Pro další informace o XPS spektrometrech a o další vědecké instrumen- taci od Thermo Scientific™ kontaktujte odborné prodejce oficiálního distributora pro Českou a Slovenskou republiku, Pragolab, s.r.o., www.pragolab.cz a www.xps-simplified.com.
Vedle již zavedeného, uživatelsky orientovaného XPS spektrometru K-Alpha a vlajkové lodi produkce XPS spektrometrů – ESCALAB™ QXi, přináší firma Thermo Scientific™ druhou, významně inovovanou generaci nového člena rodiny XPS spektrometrů, spektrometr Nexsa G2™. XPS Nexsa G2™ nastavuje zcela revoluční standard XPS techno- logie. Kompaktní, standardně s duálním systémem kompenzace náboje vzorku, plně automatizovaný, s dokonalým navigačním vzorkovým sys- témem. Ale také mikroanalytický, multitechnický, zachovávající nejvyšší kvalitu měřených dat, s unikátními vlastnostmi pro špičkový základní i aplikovaný výzkum a studium povrchů. XPS spektrometr Nexsa G2™ umožňuje volitelně integraci s řadou komplementárních, povrchově citlivých analytických technik a nástrojů, jako ISS, UPS, REELS a zcela revoluční je možnost integrace i s Ramanovým spektrometrem. Vzorek je možné ohřívat, pomocí vakuové přenosové nádobky přenášet citlivé vzorky přímo z rukavicového boxu. K dispozici je „tilt“ modul pro úhlově rozlišenou XPS (ARXPS). Tak jako u všech XPS spektrometrů Thermo Scientific, zdrojem rentgenového záření je monochromatizovaný „Al Ka X- -ray“ zdroj. Velikost spotu je volitelná uživatelsky již od 10 µm až do 400 µm.
20
CHEMAGAZÍN • 4 / XXXIV (2024)
Made with FlippingBook - PDF hosting