Phân tích nguyên tố dựa vào phổ tán xạ ngược Rơdơpho(RBS) trên máy gia tốc tandem pelletron 5SHD 2 đại học khoa học khoa học tự nhiên

ểm thực nghiệm
và giá trị lý thuyết càng tăng.


LVTS VLNT 2013
1
0.9
0.8
0.7
0.6

Nồng độ

0.5
0.4
0.3
0.2

O
Si
Cu
C

0.1
0

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Độ sâu phân bố (1015 nguyên tử/cm2)

Hình 3.9. Phân bố nồng độ nguyên tố theo độ sâu của mẫu số 2.
3.3. Kết luận
Bản luận văn đề cập tới kỹ thuật phân tích nguyên tố theo phương pháp RBS
Về mặt lý thuyết đã tìm hiểu cơ sở vật lý của phương pháp RBS được sử
dụng để phân tích nguyên tố nặng, phân bố các nguyên tố nặng trên lớp bề
mặt và các lớp sâu bên trong. Tìm hiểu phần mềm SIMNRA và sử dụng để áp
dụng phân tích 03 mẫu RBS.


LVTS VLNT 2013
Kết quả thực nghiệm đã chỉ ra phương pháp RBS phân tích có hiệu quả

hàm lượng các nguyên tố nặng trên bề mặt và phân bổ sâu trong các lớp vật
chất khác nhau.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

Nguyễn Văn Đỗ (2004), Các phương pháp phân tích hạt nhân, Nhà xuất

bản Đại học Quốc Gia Hà Nội.
2.

PGS.TS Bùi Văn Loát – Tập bài giảng “Các phương pháp phân tích hạt

nhân”.
3.

M.S Kim et al.(1996), “Determination of the optimum experimental

condition for enhanced depth resolution in RBS using He ion” Nucl. Instrum.
Methods B.
4.

W.K.

Chu,

J.W.

Mayer,

M.A.

Nicolet

(1978),

“Backscatering

Spectrometry”, Academic Press, New York.
5. M. Mayer-“Rutherford Backscattering Spectrometry”: Max-Planck-Institut
fur Plasmaphysik, EURATOM Association, Garching, Germany.


LVTS VLNT 2013
PHỤ LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 9
Chương I. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ DỰA TRÊN
TÁN XẠ NGƯỢC RUTHERFOR ................................................................ 12
1.1. Hiệu ứng tán xạ ngược Rutherford .............................................................12
1.1.1.Bố trí thí nghiệm ....................................................................................... 12
1.1.2. Phân bố góc tán xạ .................................................................................. 13
1.1.3. Mẫu nguyên tử của Rutherford ................................................................ 15
1.1.4. Tham số tán xạ ngược .............................................................................. 15
1.2. Những ứng dụng của hiệu ứng tán xạ ngược ..............................................17
1.2.1. Nhận diện các nguyên tố trong bia - Hệ số động học tán xạ ngược........ 17
1.2.2. Phân tích định lượng - Tiết diện tán xạ vi phân ...................................... 21
1.2.3. Phân tích bề dày mẫu - Độ hao phí năng lượng .................................... 22

Chương II. THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM .............. 27
2.1. Máy gia tốc 5SDH-2 Pelletron ......................................................................27

2.1.1. Nguồn ion................................................................................................. 28
2.1.2. Buồng gia tốc chính ................................................................................. 29
2.1.3. Hệ chân không ......................................................................................... 31
2.1.4. Các bộ phận hội tụ, điều chỉnh chùm tia ................................................. 31
2.1.5. Kênh phân tích ......................................................................................... 32
2.1.6. Hệ detector............................................................................................... 33
2.1.7.Phần mềm điều khiển máy gia tốc AccelNET ........................................... 34
2.1.8. Phần mềm cho MCA (MAESTRO) ........................................................... 34
2.1.9. Phần mềm thu thập dữ liệu định tính RC43............................................. 34
2.2. Phần mềm phân tích SIMNRA .....................................................................35
2.2.1 Giới thiệu chung ....................................................................................... 35
2.2.2. Sử dụng SIMNRA ..................................................................................... 35


LVTS VLNT 2013
2.3. Thực nghiệm chiếu mẫu và ghi nhận phổ RBS ...........................................37
2.3.1. Vận hành nguồn RF ................................................................................. 37
2.3.2.Vận hành buồng gia tốc chính .................................................................. 39
2.3.3. Vận hành buồng phân tích RC43 ............................................................. 41
2.3.4. Quá trình thay mẫu .................................................................................. 43
2.3.5. Quá trình chiếu mẫu và thu thập dữ liệu ................................................. 44

Chương 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM. .................................................... 46
3.1. Xây dựng đường chuẩn năng lượng ............................................................46
3.2. Phân tích hàm lượng các nguyên tố theo phương pháp RBS ...................50
3.2.1. Kết quả phân tích mẫu chuẩn .................................................................. 50
3.2.2. Kết quả phân tích mẫu số 1 ..................................................................... 54
3.2.3. Kết quả phân tích mẫu số 2 ..................................................................... 56
3.3. Kết luận ..........................................................................................................60

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 61