16 Questions
¿Cuál es el objetivo principal de utilizar una fuente de iones primarios de cesio (Cs) en SIMS?
Análisis de materiales biológicos y orgánicos
¿Por qué la fuente de iones primarios de oxígeno (O) es útil para detectar elementos electronegativos?
El oxígeno tiende a formar óxidos, lo que facilita la ionización de estos elementos
¿Cuál es el proceso por el cual se extraen los iones secundarios en SIMS?
Método destructivo: átomos arrastrados y ionizados
¿Cómo se calcula el volumen erosionado durante el bombardeo de iones primarios?
Mediante la tasa de erosión
¿Cuál es la ventaja de utilizar la fuente de iones primarios de cesio (Cs) en lugar de la fuente de iones primarios de oxígeno (O)?
Es más útil para materiales biológicos y orgánicos
¿Qué tipo de materiales se pueden analizar con la fuente de iones primarios de oxígeno (O)?
Materiales inorgánicos y semiconductores
¿Cuál es la diferencia principal entre el método de análisis en SIMS y las técnicas de SEM y EPMA?
En SIMS se extrae masa de la superficie de la muestra
¿Cuál es el propósito de utilizar una placa de W a 1100 ºC para ionizar el Cs gaseoso?
Para ionizar el Cs gaseoso
¿Cuál es el objetivo principal de la microsonda iónica?
Realizar análisis elemental en muestras
¿Qué limite de detección tiene la microsonda electrónica?
ppm
¿Qué es lo que se analiza en el espectrómetro de masas?
Iones secundarios
¿Por qué se inventó la microsonda iónica?
Para superar las limitaciones de la microsonda electrónica
¿Qué tipo de análisis se puede realizar con la microsonda iónica?
Ambos, análisis elemental y análisis isotópico y molecular
¿Qué es lo que se focaliza en un punto de la muestra?
Iones primarios
¿Qué es lo que se mejora en el análisis con la microsonda iónica en comparación con la microsonda electrónica?
El límite de detección
¿Cuál es el resultado de la interacción entre los iones primarios y la muestra?
La formación de iones secundarios
Study Notes
Concepto de SIMS
- El bombardeo de electrones sobre la muestra genera iones secundarios que se aceleran hacia un espectrómetro de masas para análisis elemental, isotópico o molecular.
- La microsonda electrónica (EPMA) fue el primer instrumento de análisis in situ, inventado en los años 50, pero tenía limitaciones como límites de detección en ppm y análisis de elementos desde Berilio.
Ventajas del SIMS
- Permite análisis de elementos desde H hasta U, en lugar de solo desde Be hasta U como en EPMA.
- Tiene un límite de detección más bajo (ppb) y una resolución más alta (nm) que EPMA.
- Tiene un fondo de ruido más bajo, lo que la hace más precisa.
Funcionamiento del SIMS
- La muestra se coloca en una cámara de vacío y se bombardea con iones primarios, usualmente de He, que se focalizan en un punto.
- La interacción produce la formación de iones secundarios que se dirigen hacia un espectrómetro de masas.
- El espectrómetro separa los iones según su relación masa/carga y permite la identificación y cuantificación de los elementos presentes en la muestra.
Fuentes de iones primarios
- Cs (carga positiva): se usa para la detección de elementos positivos y algunos metales, y es adecuado para materiales biológicos y orgánicos.
- O (carga negativa): se usa para la detección de elementos electronegativos y es adecuado para materiales inorgánicos y semiconductores.
Extracción de iones secundarios
- El SIMS es un método de análisis destructivo que extrae masa de la superficie de la muestra, lo que genera un cráter.
- La velocidad de erosión se puede calcular mediante la tasa de eliminación de material de la superficie durante el bombardeo de iones primarios.
La microsonda iónica es un espectrómetro que mide la masa de iones secundarios generados por un bombardeo de electrones. Se utiliza para análisis elemental, isotópico o molecular. Fue inventado como un instrumento de análisis in situ.
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