Ścieniacz jonowyZastosowanie ścieniacza jonowego

W transmisyjnym mikroskopie elektronowym obserwowany obiekt musi być na tyle cienki, by wiązka elektronów mogła go prześwietlić. Obserwowane obiekty muszą być w odpowiedni sposób spreparowane. Z materiałów metalicznych przygotowuje się cienkie folie. Obiekt przygotowujemy początkowo poprzez wycięcie cienkiej płytki, którą następnie szlifujemy za pomocą papieru ściernego. Dalszy sposób ścieniania należy dobrać w zależności od rodzaju badanego materiału. Metale przewodzące ścienia się wykorzystując elektrolityczne rozpuszczanie. W przypadku materiałów nieprzewodzących stosuje się ścieniacz jonowy. Tą technikę preparacyjną możemy zastosować również do przygotowania powierzchni materiałów obserwowanych
w skaningowym mikroskopie elektronowym, w analizach wykorzystujących dyfrakcję elektronów (EBSD), promieniowanie rentgenowskie (EDS lub WDS) czy obrazowanie wysokorozdzielcze (HR SEM).

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

Zasada działania ścieniania jonowego

Ścieniacz jonowy

Wstępnie przygotowany krążek (o średnicy 3 mm i grubości 0,03 – 0,07 mm) poddaje się działaniu jonów z góry i z dołu). Ze względu na duży ciężar zastosowanie znajdują jony gazów szlachetnych. Najczęściej wykorzystywany jest argon, ale zastosowanie znajduje też krypton. Strumień jonów gazu szlachetnego wyrzucany jest za pomocą dział jonowych umieszczonych po obu stronach krążka. Proces ścieniania przebiega w warunkach dynamicznie utrzymanej próżni.

Parametry ścieniania jonowego

Ścieniacz jonowy fischione model 1050

Obustronne ścienianie próbki następuje poprzez wybijanie atomów z jej powierzchni poprzez bombardowanie jonami gazu szlachetnego, których energia mieści się
w przedziale od dziesiątych części kV do 10 kV. Zastosowanie wyższej energii może skutkować uszkodzeniem próbki, natomiast przy niższej współczynnik ścieniania będzie zbyt mały. Pojedynczy jon gazu szlachetnego wybija z próbki najwyżej kilka atomów, dlatego proces ten jest bardzo powolny. Szybkość ścieniania zależy od stosunku masy jonów do atomów ścienianego materiału, energii jonów oraz kąta padania wiązki jonowej na powierzchnię próbki.

Proces ścieniania jonowego jest zautomatyzowany. Grubość preparatu jest kontrolowana przez laser i fotokomórkę, która w odpowiednim momencie zatrzymuje działanie urządzenia.

Uderzanie wysokoenergetycznych jonów gazu szlachetnego o próbkę powoduje jej podgrzewanie do temperatury dochodzącej nawet do 100°C – 150°C. Może to spowodować zmiany strukturalne preparatów niskotopliwych, materiałów 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 22 726 74 96

e-mail: kontakt@pik-instruments.pl

ul. Gen. L. Okulickiego 5F

05-500 Piaseczno, Polska

pon-pt: 08:00 – 16:00