2006
Energy Dependence of the Sensitivity of an Ion Energy and Mass Spectrometer
DVOŘÁK, Pavel; Martin ORAL and Jan JANČABasic 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
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
Changed: 3/1/2011 11:32, doc. Mgr. Pavel Dvořák, Ph.D.
V originále
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.
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 project |
| ||
| MSM0021622411, plan (intention) |
|