I bob. Ionli implantasiya usuli

3.3.Ikkilamchi ionlar mass spektroskopiyasi usulida sifatiy tahlil

Sifatiy tahlil usuli

Sifatiy tahlil oddiy va murakkab ionlarni hosil bo’lish qonuniyatlari to’g’risidagi umumiy tasavvurlar asosida o’tkaziladi. Agarda namunaning asosiy yelement tarkibi ma’lum bo’lsa, u holda spektrni rasshifrovka qilish asosiy komponentaning yeng keng tarqalgan izotopiga mos keluvchi massa sonining chiziqlarini aniqlashdan boshlanadi. Ko’p izotopli yelementlarning rasshifrovkasi to’g’riligini tekshirish mos keluvchi cho’qqilar balandliklari nisbatini taqqoslash yo’li bilan amalga oshiriladi. So’ngra asosiy komponentaning ko’p zaryadli ionlari (odatda ikki zaryadli) aniqlanadi. Spektrda ularning massa soni (ya’ni m/ye nisbati) bir zaryadli ionga mos keluvchi massa sonidan 2 marta kichik bo’ladi. Bunda ikki zaryadli ion toki bir zaryadli ion tokidan bir – uch tartibga kichik bo’ladi.

Ko’p atomli ionlarni aniqlash asosiy komponenta atomlarining ikki taomli kombinasiyasini qidirishdan boshlanadi va mazkur yelementning turli izotoplarining kombinasiyasi bo’lishi yehtimolligini hisobga olgan holda o’tkaziladi. Misol uchun, 96 massa soniga tarqalgan ion uchun tabiiy tarqalgan izotoplar juftliklari ⁴⁶Ti, ⁵⁰Ti, ⁴⁷Ti, ⁴⁹Ti va ⁴⁸Ti, ⁴⁸Ti yig’indisi sifatida hisoblanadi. Mass – spektrdagi cho’qqilar soni mos ravishda o’sib boradi va Ti⁺ uchun 5 tani, uchun 9 tani, uchun 13 tani tashkil qiladi.

IIMSda qo’llaniladigan bombardirovka rejimi uchun klasterdagi atomlar soni oshishi bilan ko’p atomli ionlar yemissiyasining intensivligi kamayishi xarakterlidir. Mass – spektrlarning keyingi rasshifrovkasi molekular va klaster ionlar oksidi M_xO_u, gidridi M_xN_u va gidrooksidi M_xO_uN, shuningdek gibrid molekulalarga M_xN_u mos keluvchi cho’qqilarni aniqlash bilan bog’liqdir.

Spektral chiziqlarning muqobil aniqlashlarida hisoblash dasturlari ishlatiladi. Bu holda aniqlash yeng keng tarqalgan izotopi, intensivligi katta bo’lgan spektral chiziqqa mos keluvchi yelementni qidirishdan boshlanadi.

So’ngra mass – spektrda mazkur yelement izotoplari ionining yega bo’lishi mumkin bo’lgan maksimal I⁺ toki aniqlanadi. Barcha izotoplar I⁺ kattaligi ularning tabiiy tarqalganligiga proporsional holda hisoblanadi va spektr chiziqlarning mos keluvchi intensivligidan ajratib olinadi. Xudi shunday aniqlashlar ko’p tarqalgan barcha spectral ajratib olinadi. Xudi shunday aniqlashlar ko’p tarqalgan barcha spektral chiziqlar uchun bajariladi. Noma’lum tarkibli namunalarning mass – spektrining rasshifrovkasi D kriteriyalarni hisoblashlar asosida o’tkaziladi.. Qandaydir spektral chiziq S qisman yoki to’liq bir xil massa soniga yega bo’lgan A, B va C izotoplar sonining yig’indisi bilan aniqlangan bo’lsin. Rasmdan ko’rinib turganidek, agarda bo’lishi mumkin bo’lgan A va V izotop ionlarning maksimal tokining yig’indisi ( ) spektral chiziq intensivligidan kichik bo’lsa, u holda S izotop haqiqatdan ham S chiziqqa mos keladi, aks holda bu chiziq qoldiqsiz aniqlanishi mumkin yemas. Misol uchun, S ion uchun bunday kriteriya teng. Xudi shu yo’l bilan A va V ionlar uchun kriteriya hisoblanadi: . Kriteriya D kattaligi spektral chiziqni yoritishda mazkur ion xudi shu chiziqni aniqlash uchun yaroqli bo’lgan qolgan boshqa ionlar yig’indisiga qaraganda qanchalik qo’l kelishini aniqlaydi.

D qanchalik kichik bo’lsa, mazkur ion shunchalik mass – spektrga mos keladi. Mass – spektrning matematik rasshifrovkasi chiziqli tenglamalar sistemasini yechishdan iborat bo’lib, uning chap qismida spektral chiziqning intensivligi, o’ng tomonida bir xil massa soniga yega bo’lgan noma’lum izotop ionlari tokining yig’indisidan iborat bo’ladi. 5 – rasmda tasvirlangan holat uchun bu sistema uchta noma’lum ionlar tokidan iborat yagona tenglamaga keltiriladi

, (4)

Bu yerda .

Simpleks – usulini qo’llanilishi sistemaning shunday yechimini tanlash imkonini beradiki, unda u qidirilayotgan kattaliklarni o’zaro bog’lovchi qandaydir funksiyaningminimumini qanoatlantiradi. Minimallashtirilayotgan funksiyaga dastlab hisoblangan kriteriyali D bilan noma’lum X+ ionlar toki va aniqlanmagan qoldiq spektral intensivligi kiradi. So’ngra D kriteriya va minimal qoldiqqa mos keluvchi yechim topiladi. Bu yesa spektr rasshifrovka natijalari yeng qo’l keladigan ionlar haqida ma’lumotlarni o’z ichiga olishini anglatadi (kriteriyalarni minimallashtirish). Bu yesa o’z navbatida mass – spektrni to’liq mushohada qilish imkoni beradi (qoldiqlarni minimallashtirish).