Ścieniacz jonowyZastosowanie ścieniacza jonowego

W transmisyjnym mikroskopie elektronowym obserwowany obiekt musi być na tyle cienki aby wiązka elektronów mogła go prześwietlić. Obserwowane obiekty muszą być w odpowiedni sposób spreparowane. Z materiałów metalicznych przygotowuje się tzw. cienkie folie. Obiekt przygotowujemy początkowo poprzez wycięcie cienkiej płytki, którą następnie zeszlifowujemy za pomocą papierów ściernych. Dalszy sposób ścieniania należy dobrać do rodzaju badanego materiału. Metale przewodzące prąd ścienia się za pomocą elektrolitycznego rozpuszczania próbki. W przypadku materiałów nieprzewodzących prąd stosuje się ścieniacz jonowy. Ponadto ścieniacz jonowy możemy zastosować do przygotowania powierzchni materiałów obserwowanych w skaningowym mikroskopie elektronowym w analizach wykorzystujących dyfrakcję elektronów (EBSD), promieniowanie rentgenowskie (EDS lub WDS) oraz obrazowanie wysokorozdzielcze (HR SEM)

Ścienianie jonowe stosuje się do materiałów takich jak stopy, kompozyty o złożonej strukturze, materiały kruche, ceramika, szkło czy materiały składające się z dwóch faz o różnych właściwościach chemicznych.

Zasada działania ścieniania jonowego

Ścieniacz jonowyWstępnie przygotowany krążek (o średnicy 3mm i grubości 0.03-0,07 mm) poddaje się obustronnemu działaniu jonów.
Ze względu na duży ciężar i obojętność chemiczną zastosowanie znajdują jony gazów szlachetnych. Najczęściej wykorzystywane są jony argonu ale zastosowanie znajdują również jony kryptonu. Strumień jonów gazu szlachetnego wyrzucany jest za pomocą dział jonowych umieszczonych po obu stronach krążka. Proces ten odbywa się w warunkach dynamicznie utrzymanej próżni

Parametry ścieniania jonowego

Ścieniacz jonowy fischione model 1050Obustronne ścienianie próbki następuje poprzez wybijanie atomów z jej powierzchni poprzez uderzanie jonów w próbkę z energią 100 eV -6 keV. Zastosowanie wyższej energii może powodować uszkodzenie próbki, natomiast przy niższej współczynnik ścieniania jest zbyt mały. Jeden jon gazu szlachetnego wybija z próbki najwyżej kilka atomów dlatego proces ten jest bardzo powolny.  Jego szybkość zależy od stosunku masy jonów i atomów próbki, energii jonów oraz od kąta padania wiązki jonowej na powierzchnię próbki. Głębokość wnikania oraz prędkość ścieniania są uzależnione od kąta nachylenia próbki. Prędkość ścieniania zazwyczaj nie przekracza 0,5 µm/godz. Proces ścieniania jonowego jest zautomatyzowany. Grubość preparatu jest kontrolowana przez laser i fotokomórkę, która w odpowiednim momencie zatrzymuje proces ścieniania.

Uderzanie wysokoenergetycznych jonów gazu szlachetnego o próbkę powoduje jej podgrzewanie do temperatury dochodzącej do 100°C – 150°C. Taka temperatura może spowodować zmiany struktury preparatów niskotopliwych, z niską temperaturą przemiany strukturalnej lub ulegających sublimacji w warunkach wysokiej próżni. Dodatkowo w trakcie ścieniania może pojawić się relief niezwiązany z mikrostrukturą próbki. Wszystkie te efekty należy wziąć pod uwagę przy interpretacji wyników.

 

Ścieniacz jonowy w ofercie PIK INSTRUMENTS:

Ścieniacz jonowy fischione model 1050

Specyfikacja techniczna Fischione 1050 Tem Mill – pobierz

 

 

Specjalizujemy się w dziedzinie mikroskopii elektronowej oraz rozwiązaniach dedykowanych do preparatyki próbek mikroskopowych. Skontaktuj się z naszymi specjalistami, w celu doboru optymalnego rozwiązania:

PIK INSTRUMENTS 

tel: +48 22 233 10 77

e-mail: kontakt@pik-instruments.pl

ul. Gen. L. Okulickiego 7/9

05-500 Piaseczno, Polska

pon-pt: 08:00 – 16:00