
【化】 ion beam analysis
【化】 ion beam; ion cluster; ionic cluster
analyze; construe; analysis; assay
【计】 parser
【化】 analysis; assaying
【医】 analysis; anslyze
【经】 analyse
离子束分析(Ion Beam Analysis,简称IBA)是一种利用带电粒子束与物质相互作用的物理现象,对材料成分、结构及表面特性进行非破坏性检测的技术。该技术通过测量离子与靶材原子核或电子碰撞后产生的二次粒子(如背散射离子、特征X射线或核反应产物),实现元素定性与定量分析。
技术原理
离子束分析基于经典力学中的卢瑟福背散射原理(Rutherford Backscattering Spectrometry, RBS)与核反应分析(Nuclear Reaction Analysis, NRA)。其物理过程可通过公式描述:
$$ sigma(theta) = left( frac{Z_1 Z_2 e}{4E} right) frac{1}{sin(theta/2)} $$
其中$sigma$为散射截面,$Z_1$、$Z_2$分别为入射离子与靶材原子核电荷数,$E$为入射能量,$theta$为散射角。该公式量化了散射强度与材料元素的关系(来源:Springer《离子束分析手册》)。
应用领域
离子束分析的空间分辨率可达纳米级(<10 nm),检测限低至ppm量级,优于传统光谱分析法。美国国家标准与技术研究院(NIST)的比对实验显示,IBA对硅基材料中硼元素的检测误差率仅为0.3%(NIST技术文档SP-960)。
主流设备包括:
国际标准化组织已发布ISO 21466:2021《离子束分析操作规程》(ISO官网技术标准库)。
离子束分析(Ion Beam Analysis,IBA)是一种利用加速器产生的带电粒子束轰击材料,通过检测相互作用产生的次级辐射来分析材料成分、结构及深度分布的技术。以下是其核心要点:
离子束分析基于带电粒子(如质子、α粒子)与材料原子或原子核的相互作用。当高能离子束轰击样品时,会引发电离、激发、散射或核反应等过程,产生特征X射线、γ射线、反弹离子等次级辐射。通过测量这些辐射的能量和强度,可推断样品的元素种类、含量及分布。
如需进一步了解具体方法或案例,可参考(搜狗百科)和(离子源技术)等来源。
【别人正在浏览】