Jonstråleanalys

Genom att analysera reaktionsprodukterna när en jonstråle träffar ett materialprov får vi kännedom om egenskaper hos materialet.

Vy in i en vakuumkammare. En provhållare med flera prover är monterad i mitten. Flera kablar hänger på baksidan. På utsidan syns flera rör, flänsar och kablar.

Dessa prover monterades på den centrala provhållaren i förväntan för analys med ERDA.

Jonstrålen reagerar med provet

När joner växelverkar med fasta material kan många olika reaktioner inträffa: Joner sprids, rekylatomer kan lämna provet, fotoner och elektroner sänds ut och kärnreaktioner kan uppstå.

Sannolikheten för att dessa reaktioner händer beror på den specifika kombinationen av jon och material och de infallande jonernas energi.

Typer av jonstråleanalys

I vår grupp utförs alla standardanalysmetoder med jonstrålar (IBA, från engelskas Ion Beam Analysis) i speciella strålrör och experimentella uppställningar, inklusive:

  • konventionell Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) för icke-destruktiv djupprofilering
  • Elastic Recoil Detection Analysis (ERDA) för detektion av lätta grundämnen
  • Nuclear Reaction Analysis (NRA) för isotopspecifik koncentrationsanalys
  • Particle Induced X-ray Emission (PIXE) för spårämnesanalys.

Några av dessa metoder kan kombineras med en mikrometerstor stråle eller kanaliseringsexperiment för analys av kristallina material.

Förutom standard IBA med MeV-joner har vi också möjlighet att utföra analys med keV-joner. En översikt över alla tillgängliga metoder finns här.

Användningsområden för IBA är många och varje år analyserar vi ett stort antal olika prover. Några aktuella exempel med analys av material för energitillämpningar och hårda beläggningar lyfts fram nedan.

Publikationer i urval

Kontakt

FÖLJ UPPSALA UNIVERSITET PÅ

Uppsala universitet på facebook
Uppsala universitet på Instagram
Uppsala universitet på Youtube
Uppsala universitet på Linkedin