Optická emisní spektrometrie s buzením v doutnavém výboji (GDOES)
Optická atomová emisní spektrometrie je jednou z klasických metod přímé chemické analýzy z pevného vzorku, tedy bez převedení do roztoku. K buzení emisních spekter se používají různé typy elektrických výbojů, jako je jiskrový výboj, elektrický oblouk a doutnavý výboj. My se budeme věnovat optické emisní spektrometrii s buzením v doutnavém výboji, známé pod zkratkou GD-OES (Glow Discharge Optical Emission Spectrometry).
K analýze metodou GD-OES je třeba vzorek materiálu, na kterém existuje rovinná ploška, jejíž lineární rozměr je alespoň několik milimetrů. Takový vzorek se umístí do excitačního zdroje zvaného Grimmova výbojka, a to tak, že je vodivě spojen s katodou a zároveň odděluje vnitřní prostor výbojky od atmosféry. Výbojka se uvnitř vyčerpá, napustí se pracovním plynem, obyčejně argonem, a při pracovním tlaku v řádu stovek Pa se zapne vysoké napětí (typicky 700-1200 V).
Uvnitř výbojky v dutině anody vznikne doutnavý výboj, ve kterém analyzovaný vzorek plní funkci katody. Pracuje se s proudovými hustotami 200-500mA/cm2, průměr anody je obyčejně 4 mm. Těžké ionty argonu z plazmatu doutnavého výboje jsou urychlovány elektrickým polem směrem k povrchu vzorku, na který s velkou energií dopadají, a vyrážejí atomy původně vázané v krystalové mřížce vzorku. Tyto atomy se dostávají do oblasti plazmatu s velkou koncentrací volných elektronů, zde jsou zejména ve srážkách s elektrony excitovány a při deexcitaci vysílají charakteristické záření – atomové emisní spektrum složení ze spekter prvků přítomných ve vzorku. Toto spektrum se analyzuje optickým spektrometrem.
Výše popsaný způsob atomizace vzorku se nazývá katodové rozprašování (sputtering) a má tu důležitou vlastnost, že povrchové vrstvy vzorku jsou odbourávány postupně v tom pořadí, v jakém jsou uloženy směrem do hloubky vzorku. Registrujeme-li tedy signál na jednotlivých detektorech jako funkci času, dostáváme informaci o rozložení příslušného prvku v závislosti na hloubce pod povrchem. Tímto způsobem lze změřit hloubkový koncentrační profil všech prvků přítomných ve vzorku. Typické rozprašovací rychlosti jsou v řádu několika mikrometrů za minutu a závisejí na elektrických podmínkách výboje a typu analyzovaného materiálu.
Tyto webové stránky používají soubory cookies, abychom vám mohli poskytnout co nejlepší uživatelský zážitek. Informace o souborech cookie se ukládají ve vašem prohlížeči a plní funkce, jako je rozpoznání, když se na naše webové stránky vrátíte, a pomáhají našemu týmu pochopit, které části webových stránek považujete za nejzajímavější a nejužitečnější.
Nezbytně nutné soubory cookies
Nezbytně nutný soubor cookie by měl být vždy povolen, abychom mohli uložit vaše preference nastavení souborů cookie.
Pokud tento soubor cookie zakážete, nebudeme moci uložit vaše preference. To znamená, že při každé návštěvě těchto webových stránek budete muset soubory cookies znovu povolit nebo zakázat.
Soubory cookies třetích stran
Tyto webové stránky používají službu Google Analytics ke shromažďování anonymních informací, jako je počet návštěvníků webu a nejoblíbenější stránky.
Povolení tohoto souboru cookie nám pomáhá zlepšovat naše webové stránky.
Povolte prosím nejprve nezbytně nutné soubory cookies, abychom mohli uložit vaše preference!