LABORATORIUM SPEKTROSKOPII ELEKTRONOWEJ L112 BIO-FARMA powstało w roku 2012 w ramach unijnego projektu Śląska BIO-FARMA. Centrum Biotechnologii, Bioinżynierii i Bioinformatyki (POIG.02.01.00-00-166/08). W Laboratorium znajdują się dwie pracownie: Pracownia Spektroskopii fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem rentgenowskim (spektrometr firmy VG Scienta i Prevac Sp. z o. o.) oraz Pracownia Spektrometrii Masowej (spektrometr TOF.SIMS5 z firmy ION-TOF GmbH).
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007-2013.
Aparatura
XPS firmy VGScienta & PREVAC
Spektrometr fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem rentgenowskim /XPS/ o wysokiej rozdzielczości energetycznej z wyposażeniem umożliwiającą analizę chemiczną materiałów i organicznych warstw powierzchniowych.
Spektrometr służy do analizy różnorodnych materiałów pod względem składu chemicznego poprzez analizę energii kinetycznej fotoelektronów wybitych z powierzchni próbki na skutek naświetlania powierzchni analizowanego materiału wiązką promieniowania rentgenowskiego.
hν = KE+BE+W
(hν - energia wiązki promieni rentgenowskich, KE – energia kinetyczna fotoelektronu, BE – energia wiązania, W – praca wyjścia).
W szczególności spektrometr VGScienta&PREVAC pozwala na: identyfikację pierwiastków za wyjątkiem wodoru i helu, analizę ilościową składu chemicznego oraz identyfikację stanów chemicznych (wartościowość, energia wiązania) pierwiastków obecnych w próbce. Pozwala również na określenie struktury elektronowej badanego materiału. A także na stwierdzenie, jakie jest ułożenie atomów w warstwach przypowierzchniowych oraz na powierzchni, określenie rozkładu atomów i związków adsorbowanych na powierzchni i zbadanie ich stanów elektronowych czy też znalezienie rozkładu pierwiastków i faz ze zmianą głębokości.
Sepcyfikacje techniczne:
- możliwość charakteryzacji materiałów w formie litej, sproszkowanej, cienkich warstw, …
- lampa rentgenowska z aluminiową anodą (hν=1486.74eV)
- monochromator
- rozdzielczość energetyczna ~300meV,
- głębokość analizy ~3nm,
- limity detekcji ~0.01 – 1% atomowego,
- obszar analizy: zależny od wyboru szczeliny od 30 do 400µm,
- możliwość wykonywania profili wgłębnych, działo jonowe (Ar)
- badania prowadzone w środowisku ultra wysokiej próżni (~10-9Tora),
- pomiary w niskich (-150°C) i wysokich (2000°C) temperaturach,
- wieloosiowy manipulator
- oprogramowanie do sterowania pomiarami (SES) i analizy wyników (CasaXPS).
TOF-SIMS.5 firmy IONTOF GmbH
Spektrometr masowy jonów wtórnych /TOF SIMS/ o wysokiej rozdzielczości liniowej z wyposażeniem umożliwiającym analizę chemiczną materiałów i organicznych warstw powierzchniowych oraz składu molekularnego nowych związków.
Spektrometr TOFSIMS.5 służy do analizy różnorodnych materiałów pod względem ich składu chemicznego oraz molekularnego poprzez badanie rozkładu masy jonów wybitych z próbki przy pomocy skupionej i precyzyjnie sterowanej wiązki jonów gazu szlachetnego, tlenu bądź metalu.
Umożliwia on wykonywanie map chemicznych z wysoką rozdzielczością przestrzenną, powierzchniową i wgłębną poprzez możliwość pracy w trybie profilu wgłębnego.
W spektrometrze TOF SIMS próbka, będąca ciałem stałym jest bombardowana pierwotną wiązką jonów w sposób pulsacyjny. Z powierzchni materiału są emitowane jony atomowe i molekularne, które są następnie kierowane do analizatora masy wykorzystującego efekt zależnego od masy czasu przelotu do detektora. Obraz próbki jest generowany dzięki skanowaniu wysoko skupionej wiązki jonów pierwotnych po wybranym fragmencie próbki. Profil wgłębny jest tworzony poprzez bombardowanie wiązką jonów, która stopniowo usuwa warstwy próbki, a widma masowe są rejestrowane dla każdej głębokości.
Posiadany przez nas spektrometr jest wyposażony w działo jonowe służące do analizy zawierające źródło bizmutu. Umożliwia ono ultra wysoką czułość na detekcję molekuł i analizę przestrzenną z rozdzielczością liniową 80 nm.
Sepcyfikacje techniczne:
- możliwość charakteryzacji materiałów w formie litej, sproszkowanej, cienkich warstw, …
- działo analizy: Bi+, Bi3+, Bi3++
- rozdzielczość liniowa 80 nm,
- głębokość analizy ~5Å,
- limity detekcji 107 - 1010 at/cm2
- obszar analizy: standardowo od 5 do 500µm, możliwość wykonania analizy obszarów 4x5cm
- możliwość wykonywania profili wgłębnych, działo jonowe (Cs, O)
- badania prowadzone w środowisku ultra wysokiej próżni (~10-9Tora),
- pomiary w niskich (-150°C) i wysokich (600°C) temperaturach,
- możliwość wychłodzenia (-150°C) i wygrzania (600°C) materiału badawczego w komorze preparacyjnej,
- wieloosiowy manipulator
- oprogramowanie do sterowania pomiarami i analizy wyników pomiarów SurfaceLab6.