DVOŘÁK, Pavel, Martin ORAL and Jan JANČA. Energy Dependence of the Sensitivity of an Ion Energy and Mass Spectrometer. Czechoslovak Journal of Physics B. Praha: Institute of Physics, AV ČR, 2006, vol. 56, No 1, p. 702-706. ISSN 0011-4626.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name Energy Dependence of the Sensitivity of an Ion Energy and Mass Spectrometer
Name in Czech Závislost citlivosti hmotnostního a energiového spektrometru na energii iontů
Authors DVOŘÁK, Pavel (203 Czech Republic, guarantor), Martin ORAL (203 Czech Republic) and Jan JANČA (203 Czech Republic).
Edition Czechoslovak Journal of Physics B, Praha, Institute of Physics, AV ČR, 2006, 0011-4626.
Other information
Original language English
Type of outcome Article in a journal
Field of Study 10305 Fluids and plasma physics
Country of publisher Czech Republic
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
Impact factor Impact factor: 0.568
RIV identification code RIV/00216224:14310/06:00015755
Organization unit Faculty of Science
UT WoS 000241336500013
Keywords in English plasma; IED; IAD; mass spectrometry; plasma process monitor
Tags IAD, IED, mass spectrometry, plasma, plasma process monitor
Changed by Changed by: doc. Mgr. Pavel Dvořák, Ph.D., učo 16711. Changed: 3/1/2011 11:32.
Abstract
The aim of this work was to estimate the energy dependence of the transmission function of an ion energy and mass spectrometer (Plasma Process Monitor PPM 421, Balzers). Firstly, the energy dependence of the critical angle for ions impinging on an orifice in the extraction hood was calculated. The critical angle is defined as the largest angle between the ion velocity and the optical axis of the entry ion optics enabling the ion to go through the entry optics into the energy analyzer. For the calculation the programs ELD and TRASYS were used. The transmission of the entry ion optics was evaluated by integrating the ion angle distribution (IAD) up to the critical angle. Since the IADs are usually not known, an approximate method for the IAD estimation was suggested. The method suppose that the ion velocity component perpendicular to the optical axis has Maxwell distribution and the longitudinal velocity component is increased in the sheath. It is suitable for low-pressure discharges, where the requirement of little effect of the collisions on the IAD is satisfied. It was shown that in comparison with the case of isotropic IAD, the spectrometer transmission does not have critical influence on the measured ion energy distribution.
Abstract (in Czech)
Práce se zabývá výpočtem závislosti citlivosti hmotnostního a energiového spektrometru (PPM 421, Balzers) na energii iontů vlétávajících do spektrometru. Nejdříve byla spočítána závislost "kritického úhlu" na energii iontů. Kritický úhel je maximální úhel mezi rychlostí iontu a optickou osou vstupní iontové optiky spektrometru, pod kterým může iont do spektrometru vletět, aby pronikl vstupní optikou do dalších částí spektrometru. Pro výpočet byly použity programy ELD a TRASYS. Propustnost vstupní iontové optiky byla spočítána integrací rozdělení úhlů dopadu iontů (IAD) až po kritický úhel. Protože IAD nejsou ve většině případů známá, byla navržena přibližná metoda výpočtu založená na předpokladu, že složky rychlosti iontů kolmé na optickou osu spektrometru mají Maxwellovo rozdělení, zatímco složka rychlosti rovnoběžná s optickou osou je zvýšena při průletu stěnovou vrstvou prostorového náboje. Metoda je vhodná zejména pro nízkotlaké výboje, ve kterých ve stěnové vrstvě nedochází k velkému množství srážek. V práci je ukázáno, že za platnosti výše uvedených předpokladů způsobuje spektrometr mnohem menší deformaci měřených energiových rozdělení iontů než by tomu bylo v případě izotropní IAD.
Links
GD202/03/H162, research and development projectName: Pokročilé směry ve fyzice a chemii plazmatu
Investor: Czech Science Foundation
MSM0021622411, plan (intention)Name: Studium a aplikace plazmochemických reakcí v neizotermickém nízkoteplotním plazmatu a jeho interakcí s povrchem pevných látek
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Study and application of plasma chemical reactions in non-isothermic low temperature plasma and its interaction with solid surface
PrintDisplayed: 28/7/2024 10:18