Назначение
Масс-спектрометр вторично-ионный микрозондовый IMS-4f (далее - прибор) предназначен для измерений массы вторичных ионов, возникающих при послойном травлении исследуемого объекта потоком первичных ионов.
Описание
Принцип действия прибора основан на явлении вторичной ионной эмиссии: испускании твердым телом ионов при облучении поверхности ускоренными ионами. В результате взаимодействия первичного иона с энергией в несколько килоэлектронвольт с образцом, возникает каскад атомных столкновений внутри образца, некоторые из которых приводят к эмиссии атомов, расположенных в приповерхностных слоях. Определенная доля этих атомов в процессе эмиссии приобретает положительный или отрицательный заряд (вторичные ионы). Вторичные ионы разделяются в соответствии с их отношением массы к заряду масс-сепаратором с двойной фокусировкой и детектируются системой регистрации.
Прибор состоит из ионной пушки, камеры распыления, масс-сепаратора, регистрирующей системы, вакуумной системы, системы управления, рабочего стола с управляющим компьютером и функциональной клавиатурой.
Рисунок 1 - Общий вид масс-спектрометра вторично-ионного микрозондового IMS-4f
Программное обеспечение
Управление прибором осуществляется с помощью встроенного контроллера и внешней ПЭВМ с использованием специализированного программного обеспечения (ПО).
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных измене-
ний соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1.
Таблица 1.
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Программа управления процессом измерений и обработки результатов измерений | SIMS_32_v.1.0 | 1.0 | 3BF3EC2220A0AEF2 CAFD0C23F71A9399 E69F3ED5D972DA69 8203A4F8BD23B77C | ГОСТ Р 34.11-94 |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в Таблице 2.
Таблица 2.
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений массы вторичных ионов при напряжении на образце минус 4,5 кВ, а.е.м., не менее | 300 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений массы положительных вторичных ионов, а.е.м. (Мном — номинальное значение массы соответствующего положительного вторичного иона, а.е.м.) | ±(0,1+Мном40’3) |
| Пределы допускаемой погрешности измерений массы отрицательных вторичных ионов, а.е.м. (Мном — номинальное значение массы соответствующего положительного вторичного иона, а.е.м.) | ±(0,1+Мном40’3) |
| Максимальное масс-спектральное разрешение, не менее | 10000 |
| Диапазон установки ускоряющего напряжения первичных ионов цезия Cs+, кВ | от 7,5 до 10 |
| Диапазон установки ускоряющего напряжения первичных ионов кислорода О2+, кВ | от 7,5 до 15 |
| Максимальный ток ионов Cs при напряжении на источнике 10 кВ, мкА, не менее | 0,3 |
| Максимальный ток ионов О2 при напряжении на источнике 15 кВ, мкА, не менее | 3 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 9,9 |
| Масса, кг, не более | 1430 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, оС - атмосферное давление, кПа - относительная влажность воздуха % - напряжение питания сети, В - частота питающей сети, Г ц - вибрации: а) амплитуда смещения в диапазоне частот от 1 до 2,5 Гц, мкм б) виброускорение в диапазоне частот от 2,5 до 200 Гц, м^с’2 - внешние магнитные поля, Тл, не более | 20 ± 1 101 ± 1,4 70 ± 5 230 ± 10 50 ± 1 15 2,540’3 5-107 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится в виде наклейки на ионную пушку прибора и титульный лист технической документации фирмы-изготовителя типографским способом.
Комплектность
В комплект прибора входят: масс-спектрометр вторично-ионный микрозондовый IMS-4f, комплект ЗИП, расходные материалы, техническая документация фирмы-изготовителя.
Поверка
осуществляется по документу «Масс-спектрометр вторично-ионный микрозондовый IMS-4f фирмы «CAMECA», Франция. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ОАО «НИЦПВ» в октябре 2010 г.
Средства поверки:
- часть пластины монокристаллического кремния марки ЭКЭФ-0,1-24 по ГОСТ 19658-81;
- часть пластины монокристаллического германия марки ГЭ-0,1а3 по ГОСТ 16153-80.
Сведения о методах измерений
Техническое описание «Масс-спектрометр микрозондовый вторично-ионный IMS-4f производства фирмы CAMECA (Франция)», раздел 6.
Нормативные документы
Техническое описание «Масс-спектрометр микрозондовый вторично-ионный IMS-4f производства фирмы CAMECA (Франция)».
Рекомендации к применению
Применяется вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
