Метод Резерфордівського розсіяння назад

Резерфордівське розсіяння назад — метод елементного аналізу приповерхневих шарів речовини на основі резерфордівського розсіяння швидких заряджених частинок, зазвичай альфа-частинок або протонів.

Фізичні засади

При зіткненні швидкої зарядженої частинки (іона) з ядром атома мішені, частинка втрачає енергію, передаючи її ядру. Втрати енергії залежать від кута розсіяння та від мас розсіяної частинки й ядра. Ці втрати описуються кінематичним фактором k[1]:

E_{1}=k\cdot E_{0},

k=\left({\frac {m_{1}\cos {\theta _{1}}\pm {\sqrt {m_{2}^{2}-m_{1}^{2}(\sin {\theta _{1}})^{2}}}}{m_{1}+m_{2}}}\right)^{2},

де $E_{0}$ та $E_{1}$ — енергії частинки до і після розсіяння, відповідно, $m_{1}$ та $m_{2}$ — маси частинки, що налітає на ядро, та маса ядра, відповідно, $\theta _{1}$ — кут розсіяння в лабораторній системі відліку.

Тож, в енергетичному спектрі частинок, що розсіялися назад на фіксований кут ( $\theta _{1}>180$ °), спостерігаються піки, які відповідають різним масам ядер мішені. Оскільки частинки втрачають енергію не тільки при пружному зіткненні з ядрами мішені, а й іонізацію на шляху до зіткнення і після нього, уширення піків містить інформацію про глибину залягання атома розсіювача в зразку.

Посилання на джерела

Oura et al. (2003) p. 110

Джерела

Rhodes, Richard (1986). The Making of the Atomic Bomb. Simon & Schuster. ISBN 978-0-684-81378-3.
Oura, K.; Lifshits, V.G.; Saranin, A.A.; Zotov, A.V. та ін. (2003). Surface Science: An Introduction. Springer-Verlag. ISBN 3-540-00545-5.
Feldman, L.C.; Mayer, J.W.; Picraux, S.T. (1982). Materials Analysis by Ion Channeling. Academic Press.
Feldman, L.C.; Mayer, J.W. (1986). Fundamentals of Surface and Thin Film Analysis. Prentice-Hall.
RBS Theory Tutorial. Evans Analytical Group: Training. Архів оригіналу за 9 жовтня 2007. Процитовано 10 жовтня 2007.
RBS Instrumentation Tutorial. Evans Analytical Group: Training. Архів оригіналу за 9 жовтня 2007. Процитовано 10 жовтня 2007.
Hobbs, C.P.; McMillan, J.W.; Palmer, D.W. (1988). The effects of surface topography in nuclear microprobe Rutherford backscattering analysis. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 30 (3): 342–348. Bibcode:1988NIMPB..30..342H. doi:10.1016/0168-583X(88)90023-7.
Frenken, J.W.M.; Maree, P.M.J.; van der Veen, J.F. (1986). Observation of surface-initiated melting. Phys. Rev. B 34 (11): 7506. Bibcode:1986PhRvB..34.7506F. doi:10.1103/PhysRevB.34.7506.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[Oura110-1] Oura et al. (2003) p. 110