Diferencia entre revisiones de «Espectrometría retrodispersión de Rutherford»

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La pérdida de energía de la retrodispersión de un ion es dependiente de dos procesos: la energía perdida en eventos dispersivos con núcleos muestra y la energía perdida en dispersión de ángulos pequeños a partir de electrones muestra. El primer proceso depende de la dispersión de sección cruzada del núcleo y asimismo de su masa y número atómico. Para un ángulo de medición dado, el núcleo de dos diferentes elementos dispersará iones incidentes a diferentes grados y con diferentes energías, produciendo picos separados en un gráfico N(E) de mediciones contadas contra energía. Estos picos son característicos de los elementos que contenidos en el material, otorgando un sentido al análisis de la composición de la muestra al emparejar energías de dispersión a secciones cruzadas dispersivas conocidas. Las concentraciones relativas pueden ser determinadas al medir la altura de los picos.
 
El segundo proceso de pérdida de energía, el poder de frenado de electrones muestra, no resulta en pérdidas grandes como las producidas por colisiones nucleares. En lugar de esto crea una pérdida de energía gradual que depende de la densidad del electrón y la distancia recorrida en la muestra. Esta pérdida de energía disminuirá la energía medida de los iones que fueron retrodispersados del núcleo dentro de la muestra de manera continua dependiente de la profundidad del núcleo. El resultado es que en lugar de los puntiagudos picos de retrodispersión que uno podría esperar en el gráfico N(E), con el ancho determinado por la energía y la resolución angular, los picos observados se desvanecen gradualmente hacia una menor energía tanto como los iones pasen a través de la profundidad ocupada por ese elemento. Los elementos únicamente aparecerán a cierta profundidad dentro de la muestra y tendrán posiciones pico desplazadas por una cantidad que representa la distancia que leel ion tiene que recorrer para alcanzar ese núcleo.
 
En la práctica, un perfil de profundidad composicional puede ser determinado a partir de un instrumento de medición ERR N(E). Los elementos contenidos en una muestra pueden ser determinados a partir de las posiciones de los picos en el espectro de energía. La profundidad puede ser determinada a partir del ancho y posición puntiaguda de estos picos, asimismoasí mismo a partir de la concentración relativa del alto de los picos. Esto es especialmente útil para el análisis de una muestra multicapa, por ejemplo, o de una muestra con una composición que varía continuamente con la profundidad.
 
Este tipo de medición sólo puede ser utilizado para determinar la composición elemental; la estructura química de la muestra no puede ser determinada a partir del perfil N(E). Sin embargo, es posible aprender algo acerca de este ERR al examinar la estructura cristalina. Este tipo de información espacial puede ser investigada al tomar ventaja del bloqueo y restricción de una partícula cargada a través de un sólido cristalino.