![[Tiedoston alaotsikko] - Tampereen teknillinen yliopisto](https://img.yumpu.com/18588737/38/500x640/tiedoston-alaotsikko-tampereen-teknillinen-yliopisto.jpg)
[Tiedoston alaotsikko] - Tampereen teknillinen yliopisto
[Tiedoston alaotsikko] - Tampereen teknillinen yliopisto
[Tiedoston alaotsikko] - Tampereen teknillinen yliopisto
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
4. XPS pinta-analyyttisenä tutkimusmenetelmänä 30<br />
XPS-menetelmän pintaherkkyys perustuu elastisesti sironneiden elektronien lyhyeen<br />
vaimenemissyvyyteen, mutta spektriin tulee kontribuutio myös epäelastisesti sironneista<br />
elektroneista. Tällaisella epäelastisesti sironneella elektronilla on vähemmän kineettistä<br />
energiaa kuin alun perin virityksen jälkeen. Elektronin mukanaan tuoma informaatio<br />
päätyy fotopiikin läheisyyteen suuremmalle sidosenergialle epäelastiseksi sirontataustaksi.<br />
Epäelastisen sirontataustan muotoa voidaan hyödyntää pohdittaessa näytteen<br />
alkuaineiden syvyysjakaumaa. Transitiolla, joka on peräisin aivan päällimmäisissä<br />
atomikerroksissa olevasta alkuaineesta, on heikompi epäelastinen sirontatausta, koska<br />
useammat alkuaineesta emittoituneet fotoelektronit kulkevat elastisesti detektorille. Tällöin<br />
niiden informaatio välittyy fotopiikissä. Muutamia atomikerroksia syvemmältä<br />
tulevasta signaalista fotoelektronit kokevat edellistä todennäköisemmin epäelastisen törmäyksen<br />
tai useita törmäyksiä kulkiessaan kiinteässä materiaalissa. Tällöin elektronien<br />
informaatio päätyy epäelastiseen sirontataustaan, joka on voimakkaampi kuin aivan<br />
pintakerrosten transitioiden sirontatausta. [8, 44]<br />
4.4 Fotoelektronin energian analysointi ja spektrit<br />
XPS-mittausten tuloksena saadaan spektri/spektrejä, jossa intensiteetti on sidosenergian<br />
funktiona. Spektrien perusteella pitää tunnistaa alkuaineet ja niiden kemialliset tilat.<br />
Tunnistaminen voidaan tehdä vertailemalla piikkien sidosenergian arvoja erilaisista<br />
tietokannoista ja teoksista löytyviin eri alkuaineiden ja transitioiden sidosenergioiden<br />
arvoihin. [6, 42]<br />
4.4.1 Energia-analysaattorit<br />
Elektronien energia-analysaattori koostuu kolmesta pääkomponentista: kokoavasta linssisysteemistä,<br />
puolipalloanalysaattorista (Hemispherical Analyser, HSA) ja detektorista<br />
[6]. Linssisysteemi sijaitsee näytteen yläpuolella ja se kokoaa ja ohjaa elektronit puolipalloanalysaattorin<br />
tuloaukolle samalla hidastaen elektronien liikettä. Puolipalloanalysaattori<br />
koostuu kahdesta puolipallosta, joiden väliin elektronit ohjataan. Puolipalloanalysaattori<br />
ja elektronien kulkureitti on havainnollistettu kuvassa 4.2. Puolipallot kytketään<br />
potentiaaliin siten että sisemmällä puolipallolla on korkeampi potentiaali. Tällöin<br />
puolipallojen väliin muodostuu sähkökenttä, joka kääntää negatiivisesti varautuneiden<br />
elektronien kulkusuuntaa. Vain tietyllä kineettisellä energialla elektronit voivat päätyä<br />
puolipalloanalysaattorin ulostuloaukolle ja siellä monistinputkille. Tätä energiaa kutsutaan<br />
läpäisyenergiaksi. Monistinputkilla yksi analysaattorista tullut elektroni irrottaa<br />
useita sekundäärisiä elektroneja ja elektronivuo voikin lopulta olla 10 6 -10 8 -kertainen<br />
verrattuna alkuperäiseen. Monistinputkilta elektronit päätyvät analysaattorin detektiopäähän.<br />
[6, 8, 41, 42]<br />
Pinnalta lähteneen fotoelektronin energiaa voidaan mitata kahdella erilaisella<br />
mittausmoodilla: vakioläpäisyenergialla eli FAT-moodilla (Fixed Analyser<br />
Transmission) tai vakiohidastussuhteella eli FRR-moodilla (Fixed Retarding Ratio). Va-
Change language