Microsonda iónica: análisis de iones secundarios

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Questions and Answers

¿Cuál es el objetivo principal de utilizar una fuente de iones primarios de cesio (Cs) en SIMS?

Detectar elementos electronegativos

Análisis de materiales biológicos y orgánicos (correct)

Análisis de materiales inorgánicos y semiconductores

Detectar elementos de alta concentración

¿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 (correct)

El oxígeno es un elemento muy pesado

El oxígeno es un elemento muy ligero

El oxígeno tiene carga positiva

¿Cuál es el proceso por el cual se extraen los iones secundarios en SIMS?

Método de análisis no invasivo

Método no destructivo

Método destructivo: átomos arrastrados y ionizados (correct)

Método de análisis espectroscópico

¿Cómo se calcula el volumen erosionado durante el bombardeo de iones primarios?

Mediante la tasa de erosión Signup and view all the answers

¿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 Signup and view all the answers

¿Qué tipo de materiales se pueden analizar con la fuente de iones primarios de oxígeno (O)?

Materiales inorgánicos y semiconductores Signup and view all the answers

¿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 Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito de utilizar una placa de W a 1100 ºC para ionizar el Cs gaseoso?

Para ionizar el Cs gaseoso Signup and view all the answers

¿Cuál es el objetivo principal de la microsonda iónica?

Realizar análisis elemental en muestras Signup and view all the answers

¿Qué limite de detección tiene la microsonda electrónica?

ppm Signup and view all the answers

¿Qué es lo que se analiza en el espectrómetro de masas?

Iones secundarios Signup and view all the answers

¿Por qué se inventó la microsonda iónica?

Para superar las limitaciones de la microsonda electrónica Signup and view all the answers

¿Qué tipo de análisis se puede realizar con la microsonda iónica?

Ambos, análisis elemental y análisis isotópico y molecular Signup and view all the answers

¿Qué es lo que se focaliza en un punto de la muestra?

Iones primarios Signup and view all the answers

¿Qué es lo que se mejora en el análisis con la microsonda iónica en comparación con la microsonda electrónica?

El límite de detección Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de la interacción entre los iones primarios y la muestra?

La formación de iones secundarios Signup and view all the answers

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.

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Description

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.