Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Определение газообразующих примесей в твердых веществах методом лазерной масс-спектрометрии : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.02

Год: 2005

Номер работы: 49262

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

ГЛАВА 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГАЗООБРАЗУЮЩИХ ПРИМЕСЕЙ В ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВАХ. Наиболее распространенными в аналитической практике, для определения ГП методами являются экстракционные и активационные методы анализа. [2].

1.1. Высокотемпературная экстракция. Высокотемпературная экстракция - наиболее известный и распространенный метод определения ГП, давший им название. Искомый элемент извлекают из пробы в газовую фазу, где производят его определение с помощью одного из высокочувствительных Снижение фона газоанализаторов (масс-спектрометр, хроматограф). окружающей среды достигается тем, что экстракцию осуществляют в вакуумированный реакционный сосуд или в реактор, заполненный инертным газом, а э

1.2. Радиоактивационный анализ. Радиоактивационный метод определения состава вещества [18, 19, 20], основанный на облучении образца заряженными частицами [21, 22] или у - квантами [23, 24], дает большие преимущества при определении ГП. При гамма — активационном определении ГП образцы облучают тормозным излучением в линейных [25] или циклических ( бетатрон [26], микротрон [27]) ускорителях электронов. Методы, частицами, основанные на на ядерных реакциях [28]. с заряженными В результате ра

1.3. Электрохимические методы определения газообразующих примесей с использованием твердоэлектролитных ячеек (ТЭЯ). В последние годы развивается перспективный метод определения ГП с использованием ТЭЯ. Этот метод, как и метод высокотемпературной экстракции, быстро вошёл в практику металлургических предприятий для экспрессного определения тысячных долей процента примесей, однако, для анализа ВВ потребовалось создание специальных аппаратуры и методик. Для легкоплавких металлов разработан ме

Современная твердотельная масс-спектрометрия является одним из основных методов обзорного элементного анализа чистых веществ, обладающим высокими аналитическими возможностями [60, 61]. Существенное отличие масс-спектрометрии от других аналитических физико-химических методов состоит в том, что оптические, рентгеновские и некоторые другие методы детектируют излучение или поглощение энергии молекулами или атомами, а масс-спектрометрия имеет дело с самими частицами вещества. Принцип работы масс

Искровая масс-спектрометрия. Из перечисленных выше методов ионизации атомов неорганических материалов, при определении ГП, своими возможностями выделяется метод искровой масс-спектрометрии (ИМС). Метод искровой ионизации заключается в том, что за счет разницы потенциалов между двумя электродами, анализируемого один из которых (или оба) изготавливаются испаряющая из и материала, пробивается искра, ионизирующая материал пробы. С момента появления первых промышленных приборов, искро

2. Лазерная масс-спектрометрия.

2.1. Лазерный источник ионов. К середине 70-х годов была создана достаточно четкая физическая картина процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом [77, 78, 79, 80, 81, 82]. Получены основополагающие результаты о свойствах лазерной плазмы в широком диапазоне плотностей потока излучения, дана её подробная характеристика как эмиттера ионов, сформулированы требования к различным типам лазерных источников ионов для массспектрометрии. Было установлено, что для целей элементного анализ

2.2. Масс-анализаторы. Развитие лазерной масс-спектрометрии (ЛМС), происходило по двум направлениям - статическая и динамическая ЛМС. В первом случае используются масс-анализаторы с двойной фокусировкой типа Маттауха Герцога, во втором - различные типы времяпролетных масс-анализаторов в сочетании со свободным разлетом лазерной плазмы или с применением фокусирующей оптики в источнике ионов. Приборы с двойной фокусировкой позволяют одновременно регистрировать ионы в широком диапазоне энерг

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗООБРАЗУЮЩИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИМЕСЕЙ НА ТАНДЕМНОМ ЛАЗЕРНОМ МАСС-РЕФЛЕКТРОНЕ.

Влияние поверхности образца на результаты анализа. Методика очистки поверхности. Поверхность состоянии образца после его получения в высокочистом из начинает обогащаться примесями, поступающими окружающей образец среды. Характер и интенсивность этого процесса зависят от «истории» образца, таких его особенностей, как толщина и структура нарушенного поверхностного слоя, наличие микротрещин, межзеренных границ, плотности дислокаций. При подготовке пробы к анализу вклад поверхностных и припо

2.1. Исследование влияния условий облучения поверхности пробы на метрологические характеристики метода. Лазерный способ ионизации универсален по отношению к материалу мишени, отличается высокой эффективностью и возможностью достижения хорошей локальности, а также бесфракционностью испарения материала мишени. Использование лазерного излучения позволяет управлять параметрами воздействия на пробу в зависимости от конкретгюй аналитической спектрометрию аналитических задачи. (ЛМС) задач в

введение в образец внутреннего стандарта с массой близкой к массе измеряемых примесей и схожими физико-химическими свойствами (проблема адекватного стандартного образца), что само по себе является сложной задачей, либо проводить анализ в условиях стабилизации условий ионообразования. То есть при постоянстве положения поверхности образца относительно плоскости фокусировки лазерного излучения, что обеспечивает, при постоянстве энергии излучения, одинаковую плотность мощности излучения и диаме

Система автоматизированного управления ТЛМР. В качестве критерия стабилизации условий ионообразования могут быть выбраны такие физические параметры как мощность лазерного излучения, диаметр пятна фокусировки. Однако, наиболее фундаментальным физическим параметром, инвариантным по отношению к прибору, может служить количество и соотношение сигналов однои двухзарядных ионов основы, которые, отражают влияние на сходимость результатов анализов всех факторов связанных с нарушением условий фокус

Сходимость. Сходимость результатов измерений определялась по 55 выборкам, содержащих от 2 до 6 определений содержания Н, С, N и О в ГСО металлов, полупроводников и стеклах различного состава, легированных кислородом и углеродом (табл. 4). Таблица 4. Объекты исследования Образец Материал Титановые сплавы Стали Медь Кремний: Серия ВТ-5 (серия

30) СГ-1,СГ-2,СГ-3 М1,МГ-1 CRM 368, CRM 369, образец выставкиколлекции АД000,Д16,АД1, 1450 1420 Аттестованная примесь С N,0 О 0 СО Н Алюминий Ха

Воспроизводимость. Несмотря на полученные удовлетворительные значения сходимости результатов анализа, получить достаточную воспроизводимость не удалось. Измерения коэффициента относительной чувствительности (КОЧ — отношение измеренного значения к паспортному), выполнявшиеся в течение 6 месяцев на образцах стекол состава AsSe и

1.5 года на образцах кремния, показали, что его значение (для каждого материала) может меняться на порядок величины. Было установлено, что причиной этого является

Правильность. Правильность разработанного метода определения ГП проверялась сравнением результатов масс-спектрометрических измерений содержания И, С, N и О в ГСО металлов, полупроводников и стеклах различного состава, легированных кислородом и углеродом (табл. 4), с результатами измерений другими и методами др.), а анализа также (активационным, ИК- спектроскопическим методом «введено-найдено». Подробнее сравнение результатов определения ГП различными методами будет описано ниже в главе

Условия проведения эксперимента. Исследование аналитических характеристик метода позволило сделать вывод, что природа исследуемого вещества и определяемой примеси слабо влияют на результаты измерений. Таким образом, при разработке аналитических методик определения ГП в различных материалах, измерения проводились по общей схеме. Образцы в виде пластин толщиной 2 - 5 мм и диаметром 7—15 мм помещали в источник ионов ТЛМР (устанавливаются одновременно образцы неизвестного состава и опорн

1. ГП в халькогенидных стеклах. Халькогены принадлежат к числу элементов, широко применяемых в различных областях науки и техники. Новейшие применения основаны на том, что сера, селен, теллур и их соединения с металлами обладают полупроводниковыми свойствами, способностью преобразовывать один вид энергии в другой, высокой прозрачностью для излучений оптического диапазона. На основе халькогенов и их соединений создан целый ряд приборов и устройств радиотехники, электронной техники, микрои оп

Разработка методик анализа. Разработка методик, из-за отсутствия стандартных образцов стекол с аттестованным содержанием ГП, проводилась на образцах аттестованных по процедуре приготовления [129], либо используя сопоставление с другими методами анализа. Были разработаны методики определения ГП в халькогенидных стеклах различных систем: AsSe, AsS, GeAsSeTe. В качестве сравнения аналитических использовали линии '^О"^, '"^ЬГ, '^С^, 'Н^ и однозарядные ионы мышьяка, селена и серы. В каче

Методика определения ГП в кремнии.

ГП в кремнии. Еще один материал, которому уделяется большое внимание, как в нашей стране, так и за рубежом это высокочистый полупроводниковый кремний. Кремний нашел широкое применение в современной радиоэлектронике. В настоящее время производятся материалы не только высокой чистоты, но и совершенной структуры. ГП в сильной степени влияют как на физические свойства самого материала, так и на свойства полупроводниковых приборов на его основе [166, 167]. Ограничения на содержание этих примесей в

Разработка методики анализа. Аналитические V характеристики методики исследовались на комплекте стандартных образцов высокочистого кремния, разработанных в IRMM (Институт стандартных материалов и измерений, Бельгия) с известным содержанием кислорода, а так же на образцах высокочистого кремния с измеренным содержанием кислорода и углерода ИК- спектроскопическим методом в I4XBB РАН по стандартным методикам. В качестве аналитических использовали линии "'О^, '^С^, 'Н^ и однозарядные ио

Методика расчета результатов анализа и контроля метрологических параметров. Расчет результата анализа выполнялся по следующей методике. В необходимых условиях (изложенных в п. З.1.), проводилась серия определений содержания примесей в образце неизвестного состава и опорном образце. По формуле (1) вычислялись результаты параллельных определений содержания примесей в исследуемом образце. Используя нормальное распределение, вычислялись среднее значение v l , и СКО сходимости Sx. Х=С (7) ^ =-S^/