1. (Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS

  2.  
    طیف سنج جرمی یون های ثانویه: 

  3. طیف سنج جرمی یون های ثانویه (SIMS)، طیف سنجی ذرات یونیزه شده ای است که در حین بمباران سطح نمونه جامد توسط یون های اولیه پر انرژی از آن جدا می گردند.
  4. (SIMS) طیف جرمی از سطح نمونه ارائه کرده و قادر است تا آنالیز شیمیایی جزئی از سطح یا نمونه جامد فراهم آورد. در این دستگاه نتایج به صورت طیف جرمی ، نمودار عمق (depth profiting) و تصاویر دو و سه بعدی از محل برخورد باریکه یونی ارائه می گردد.
  5.  
  6. اصول تکنیک:

  7. تکنیک SIMS شامل یک پدیده کندوپاش (Sputtering) است. وقتی یون های اولیه پر انرژی (چند کیلو الکترون ولت) به سطح نمونه جامد بخورد می کنند، انرژی آنها به اتم های ماده مورد آنالیز انتقال میابد. بعضی از یون های اولیه می توانند منعکس شده و برگردند (Back Scattering) .
    این یون ها حاوی اطلاعات فراوانی در خصوص ترکیبات مولکولی، ایزوتوپی و عنصری بالاترین لایه های اتمی نمونه هستند. تکنیک SIMS تا کنون به عنوان حساس ترین روش آنالیز عنصری و ایزوتوپی سطح شناخته شده است.

  8. دستگاه وری:

  9. امروزه به واسطه ی وجود فضای رقابتی در دنیای فروش تجهیزات آزمایشگاهی طراحی های متفاوتی از جانب کمپانی های تولید کننده آن ها ارائه می گردد. با این حال در اغلب دستگاه های SIMS تولید شده در جهان، ترتیب قرار گیری اجزای دستگاه از یک روند سیستماتیک واحد پیروی می کند.


  10.   
  11. یک دستگاه SIMS معمولاً بر اساس نوع طیف سنج جرمی به صورت زیر دسته بندی می شود.
  12. • طیف سنج زمان پرواز(Time Of Flight)
  13. - آشکار سازی همزمان بسیاری از عناصر
  14. - عبور بالا  
  15. • طیف سنج چهار قطبی(Quadrupole)
  16. - انرژی برخورد پایین
  17. • طیف سنج قطاع مغناطیسی(Magnetic Sector)
  18. - وضوح جرمی بالا
  19. - عبور بالا
  20. - حد تشخیص پایین


     
  21. روش شناسی(Metodology):


  22. در این روش، الگوهای تکنیکی متفاوتی به شرح ذیل ارائه شده است:
  23. Static SIMS (SSIMS): آنالیز عناصری که به صورت تک لایه در زیر یکدیگر (Sub-Monolayer) قرار دارند.
  24. - در این حالت هدف دستیابی به سیگنال های مناسبی برای تهیه آنالیز کلی ترکیب سطح است.
  25. Dynamic SIMS(DSIMS): دستیابی به اطلاعات ترکیب نمونه به صورت تابعی از عمق.
  26. - در این حالت مقدار یون اولیه محدود نیست. در این روش اطلاعات عنصری، ایزوتوپی، آنالیز سطح، بالک، دو بعدی و سه بعدی قابل دستیابی بوده و دارای منبع یونی سزیم (Cs) و اکسیژن (O) باشد تا در مقایسه با گاز های نجیب به ترتیب شدت یون های مثبت و منفی را 100 تا 1000 برابر افزایش دهد.
  27. توانایی ها:
  28.  
  29. مزایا و کاربردهای سیستم های طیف سنجی جرمی یون های ثانویه:
  30.  
- میزان نمونه مصرفی بسیار پایین است.
- حساسیت آنالیز بسیار بالا است ،تا آنجایی که امکان آنالیز نمونه هایی با غلظت بسیار کم (کمتر از ppb) وجود دارد.
- حساسیت بالا امکان ارائه نمودار فراوانی عمق (Depth-profiling) برای عناصر و مولکول ها را فراهم می کند.
- انجام آنالیز در محیط آزمایشگاه ،نیاز به آماده سازی های پیچیده نمونه را در بسیاری از موارد از بین می برد.
مهمترین ویژگی SIMS حساسیت بالا در آشکار سازی و شناسایی اکثر عناصر جدول تناوبی شامل سبک ترین آنها است.