K-Alpha: Energy Scale Linearity and Calibration
Aplikace | 2008 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Správná kalibrace energetické škály v XPS je základním předpokladem pro přesné stanovení vazebné energie elektronů a tím pro identifikaci chemických stavů povrchů materiálů. Pravidelná kontrola a zajištění stability měřicího systému zvyšuje spolehlivost dat, podporuje sledovatelnost výsledků a vyhovuje požadavkům QA/QC v průmyslové a výzkumné praxi.
Studie demonstruje automatizovaný postup kalibrace a ověřování lineárnosti energetické škály spektrometru Thermo Scientific K-Alpha s využitím vestavěných standardů (Au, Ag, Cu). Cílem je prokázat rychlost, přesnost a stabilitu kalibrační rutiny a vyhodnotit krátkodobou stabilitu měřícího systému při opakovaných měřeních.
Data byla získána na XPS přístroji K-Alpha řízeném softwarem Avantage, který zajišťuje:
Po opakované kalibraci a 100násobném měření každého standardu během dvou dnů bylo dosaženo:
Výsledky potvrzují velmi dobrou krátkodobou stabilitu energetické škály a vyhovující nastavení monochromátoru.
Rychlá, plně automatizovaná kalibrační rutina nezatěžuje uživatele a umožňuje pravidelnou kontrolu bez přerušení běžného provozu laboratoře. Logování kalibrací zajišťuje traceabilitu a podporuje požadavky sledovatelnosti v QA/QC prostředí. Kontrola Cu L3VV Augerovy linie navíc poskytuje informaci o stavu monokrystalického X-paprsku.
Očekává se další rozšíření automatizace kalibrací s využitím strojového učení pro predikci a kompensaci driftu spektrometru. Integrace cloudu a centralizované správy protokolů umožní dálkový monitoring provozních parametrů a rychlejší diagnostiku. V oblasti vývoje materiálů přibyde potřeba vysokopřesných analýz povrchových stavů nanostruktur a tenkých vrstev.
Automatizovaná kalibrace energetické škály na přístroji K-Alpha je efektivní a spolehlivá. Metoda poskytuje vynikající přesnost a stabilitu, splňuje náročné požadavky na traceabilitu a je vhodná pro rutinní provoz v průmyslové i výzkumné laboratoři.
1. ISO 15472:2001, Surface chemical analysis – X-ray photoelectron spectrometers – Calibration of energy scales
X-ray
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Správná kalibrace energetické škály v XPS je základním předpokladem pro přesné stanovení vazebné energie elektronů a tím pro identifikaci chemických stavů povrchů materiálů. Pravidelná kontrola a zajištění stability měřicího systému zvyšuje spolehlivost dat, podporuje sledovatelnost výsledků a vyhovuje požadavkům QA/QC v průmyslové a výzkumné praxi.
Cíle a přehled studie / článku
Studie demonstruje automatizovaný postup kalibrace a ověřování lineárnosti energetické škály spektrometru Thermo Scientific K-Alpha s využitím vestavěných standardů (Au, Ag, Cu). Cílem je prokázat rychlost, přesnost a stabilitu kalibrační rutiny a vyhodnotit krátkodobou stabilitu měřícího systému při opakovaných měřeních.
Použitá metodika a instrumentace
Data byla získána na XPS přístroji K-Alpha řízeném softwarem Avantage, který zajišťuje:
- Vestavěné standardy na vzorkové stolici (Au, Ag, Cu).
- Automatizovanou rutinu pro kalibraci energetické škály – fitování vrcholu pomocí parabolické regrese.
- Argonové sputtering pro čištění povrchu standardů.
- Sběr spekter s krokem 50 meV v definovaných režimech: Au 4f7/2, Ag 3d5/2, Cu 2p3/2 a Cu L3VV.
Hlavní výsledky a diskuse
Po opakované kalibraci a 100násobném měření každého standardu během dvou dnů bylo dosaženo:
- Průměrná odchylka pozice vrcholu: 6 meV.
- Směrodatná odchylka: 16 meV (3σ ≈ 48 meV), což odpovídá velikosti krokové velikosti měření.
- Celkový rozsah odchylek: ~109 meV.
- Průměrná energie fotonů: 1486,69 eV s rozptylem 24 meV, v souladu s normou ISO 15472 (1486,61–1486,81 eV).
Výsledky potvrzují velmi dobrou krátkodobou stabilitu energetické škály a vyhovující nastavení monochromátoru.
Přínosy a praktické využití metody
Rychlá, plně automatizovaná kalibrační rutina nezatěžuje uživatele a umožňuje pravidelnou kontrolu bez přerušení běžného provozu laboratoře. Logování kalibrací zajišťuje traceabilitu a podporuje požadavky sledovatelnosti v QA/QC prostředí. Kontrola Cu L3VV Augerovy linie navíc poskytuje informaci o stavu monokrystalického X-paprsku.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozšíření automatizace kalibrací s využitím strojového učení pro predikci a kompensaci driftu spektrometru. Integrace cloudu a centralizované správy protokolů umožní dálkový monitoring provozních parametrů a rychlejší diagnostiku. V oblasti vývoje materiálů přibyde potřeba vysokopřesných analýz povrchových stavů nanostruktur a tenkých vrstev.
Závěr
Automatizovaná kalibrace energetické škály na přístroji K-Alpha je efektivní a spolehlivá. Metoda poskytuje vynikající přesnost a stabilitu, splňuje náročné požadavky na traceabilitu a je vhodná pro rutinní provoz v průmyslové i výzkumné laboratoři.
Reference
1. ISO 15472:2001, Surface chemical analysis – X-ray photoelectron spectrometers – Calibration of energy scales
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
K-Alpha: Mapping of the Work Function of a Damaged Solar Cell
2011|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 52078 K-Alpha: Mapping of the Work Function of a Damaged Solar Cell Paul Mack, Tim Nunney, John Wolstenholme, Thermo Fisher Scientific, East Grinstead, UK Key Words • K-Alpha • Mapping • PCA The Thermo Scientific K-Alpha XPS has…
Klíčová slova
alpha, alphawork, workfunction, functionxps, xpssolar, solardamaged, damagedpca, pcaphoton, photonindium, indiumenergy, energymaps, mapsmeasured, measuredafrica, africaposition, positionscientific
Instrumentation for surface analysis
2021|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Instrumentation for surface analysis Surface chemistry and thin film characterization X-ray photoelectron spectroscopy Quantitative, chemical identification of the surface X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS, also known as Electron Spectroscopy for Chemical Analysis – ESCA) is a highly surface-sensitive, quantitative, chemical analysis…
Klíčová slova
xps, xpsspectroscopy, spectroscopymagcis, magcisescalab, escalabqxi, qximonatomic, monatomicsource, sourcesurface, surfaceion, iondepth, depthmicroprobe, microprobereels, reelsenergy, energyfinancing, financingavantage
K-Alpha: A New Concept in XPS
2008|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 31094 Key Words • Surface Analysis • Automation • Integrated Design • Monochromated, Small Spot XPS • Optimized Geometry K-Alpha: A New Concept in XPS Thermo Scientific K-Alpha has been designed to maximize the throughput and efficiency of…
Klíčová slova
view, viewreflex, reflexposition, positionplatter, platteralpha, alphaanalysis, analysisheight, heightgun, guncamera, cameraloadlock, loadlockillumination, illuminationlive, liveflood, floodavantage, avantagesample
Nexsa G2 Surface Analysis System
2022|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Datasheet Nexsa G2 Surface Analysis System Fast travel to definitive surface analysis As a materials researcher, you need a surface analysis system that quickly and efficiently provides high-quality, accurate data collection so you can understand the composition of surfaces, thin…
Klíčová slova
xps, xpsalignment, alignmentsource, sourceholder, holdersystem, systemsample, samplemounting, mountingbacking, backingsoftware, softwareixr, ixrholders, holdersmaps, mapsdata, dataavantage, avantagespot