О программном комплексе Spectrum2

Назначение программы

• Система управления спектрометром и регистрации спектра.
• Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС, XPS).
• Оже-спектроскопия и сканирующая Оже-микроскопия (ОЭС, ОЭМ, AES, AEM).
• Спектроскопия и микроскопия плазмонных потерь.
• Спектроскопия потерь энергии медленных электронов высокого разрешения (СПЭЭВР, HREELS).
• Масс-спектроскопия вторичных ионов (МСВИ, SIMS).

Обновлённая система управления спектрометром и регистрации спектра Spectrum2

Программа предназначена для управления электронными спектрометрами через интерфейсную плату Егора Тихонова и является глубокой модернизацией его программы Spectrum с существенным расширением возможностей, предоставляемых электроникой спектрометра ESCALAB Mk2 и аналогичных.

Setup Experiment (основные изменения)

• Изменён набор источников сигнала:
  • XPS - с возможностью выбора записи в кинетических энергиях (KE) или энергиях связи (BE).
  • Сканирующая Оже-пушка LEG200 с регистрацией спектров кинетических энергий электронов в режимах N(E) или dN/dE.
  • Источник монохроматических медленных электронов EMU50 может формировать сигнал в режиме стандартного (шаг 0.05 эВ) или высокого (шаг 0.0025 эВ) разрешения анализатора. Этот же режим может использоваться при использовании ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии (УФС, UPS).
  • Масс-спектроскопия вторичных ионов с источником – сканирующей аргоновой пушкой AG61 и масс-спектрометром SQ300.
• В зависимости от выбранного режима анализатора CAE/CRR индицируется выбираемое значение Pass energy/Retard ratio.
• Добавлен калькулятор времени эксперимента.

Окно задания параметров эксперимента Setup Experiment.

Spectrum (основные изменения)

• Уточнена логика взаимодействия программы с оборудованием, устранены ошибки выставления энергии анализируемых электронов.
• Для уменьшения общего времени эксперимента и потерь времени на релаксацию электроники запись спектров идёт в двух направлениях: нечётные сканы — с возрастанием энергии, а чётные — с уменьшением.
• Добавлен режим Adjustment установки оптимального положения образца по максимуму характеристической линии.
• При использовании источника LEG200 с регистрацией спектров в интегральной или дифференциальной форме возможно программирование Imaging выбором энергий съёмки изображений или переход непосредственно в окно Imaging с текущими установками параметров съёмки.

Главное окно Spectrum. Процесс съёмки спектра.

Imaging и LineScan

Это принципиально новые функции программы, использующие возможности штатных блоков ESCALAB Mk2.

Помимо съёмки распределений интенсивностей электронов по площади или вдоль заданной линии сканирования, предусмотрены простейшие операции обработки данных:

• Разность интенсивностей в одинаковых точках при разных энергиях I_corr = I₂ – I₁ для анализа размаха дифференцированного Оже-сигнала заданного элемента в разных точках.
• Компенсация топографического контраста для изображений, снятых в режиме N(E) I_corr = (P – B)/B.
• Нормализация интенсивностей вторичных характеристических пиков, например, пика плазмонных потерь, на интенсивность первичного пика I_corr = I_pl/I_El.

Окно Imaging. Процесс съёмки распределений интенсивностей электронов по площади.

На изображении, полученном в Imaging, можно определить линию для анализа интенсивностей характеристических пиков вдоль неё с высоким разрешением, а также выбрать интересующие точки для регистрации спектров и проведения количественного Оже-анализа.

Программирование LineScan: задание линии сканирования и запись интенсивностей вдоль неё.

Пример использования программы

Исследование многослойного покрытия TiAlN - Ag:

а - изображение в упруго рассеянных электронах;
б - распределение серебра и титана вдоль линии 1 - 1.