Realización de una nueva óptica para espectrometría simultánea de masas de iones secundarios, neutros secundarios y gas residual

Resumen

En la espectrometría de masas de iones secundarios, como consecuencia de los efectos de matriz, las probabilidades de ionización varían por muchos ordenes de magnitud para una misma especies en varias matrices y para diferentes especies en la misma matriz, lo que hace difícil sacar datos cuantitativos en SIMS, el mayor problema tratado en toda la literatura de esta técnica. Una alternativa a este problema es analizar las partículas neutras emitidas desde las superficie, porque la señal de neutros es menos dependiente de la matriz que los iones secundarios. Sin embargo antes de ser analizados los neutros emitidos tienen que ser ionizados eficientemente y separados de iones secundarios y del gas residual. En este trabajo de tesis, se ha diseñado un ionizador por impacto electrónico insertable en nuestro instrumento SIMS para analizar las partículas neutras. Hemos elegido un diseño coaxial para su fácil integración con los instrumentos tipo cuadropolar. Para optimizar la transmisión y la eficiencia del modo SMMS, hemos desarrollado un programa de simulación para ajustar todo parámetros ópticos y físicos de la óptica. El programa desarrollado nos permite visualizar los potenciales y examinar las trayectorias de iones en el sistema para explorar cambios en el diseño de la óptica de iones. Hemos explorado la posibilidad de usar un volumen de ionización relativamente grande y usar una densidad de electrones bajas para reducir al mínimo los efecto de la carga de espacio en el ionizador; el problema principal en estos tipos de instrumentos y ajustar todos los voltajes de las lentes para suprimir el gas residual y los iones secundarios. Debido a su alta aceptancia geométrica, y a su gran volumen activo hemos obtenido un buen rendimiento útil incluso con densidades bajas de los electrones, lo que además supone menos radiación terminal en el ionizador se han usado como una nueva óptica de entrada y de transferencia de iones