Secondary ion emission from polymethacrylate LB-layers under 0.5–11 keV atomic and molecular primary ion bombardment

Stapel, D.; Thiemann, Michael; Benninghoven, A.

doi:10.1016/s0169-4332(00)00034-9

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“…the current directly emitted from the LMIG tip) was reduced to 0.5 µA. The primary ion current was directly measured at a 130 µs cycle time using a Faraday cup located on a grounded sample holder (for Bi 1 + , Bi 2 + , Bi 3 + ), or was determined by an indirect method described in more detail elsewhere [21] (for Bi 4 + , Bi 5 + , Bi 6 + , Bi 7 + , Bi 3 ++ , Bi 5…”

Section: ++mentioning

confidence: 99%

“…Polyatomic projectiles, such as SF 5 + , [1,2,3,4] C 60 + , [5,6,7] Au n + [8,9] and Bi n + , [10,11,12,13,14] greatly enhance the secondary ion yields of large fragments, thus leading to a clearer material identification. Especially, the bismuth liquid metal ion gun [15] (LMIG) is of great interest due to the capability of emitting doubly charged ion species, e.g.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Investigation of 1‐butyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide under Bi_n^x+ cluster ion bombardment

Holzweber

Hutter

2010

Surface & Interface Analysis

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Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) was used to study 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide under Bi-ion and Bi-cluster-ion (Bi 2 -7 + , Bi 3,5,7 ++ ) bombardment in positive and negative polarity. Peak pattern as well as practical experiences with the bismuth cluster LMIG is discussed. Mass spectra with the best mass resolution were obtained using Bi 3 ++ or Bi 5 ++ as primary ion source. The secondary ion yield of high molecular ion is enhanced up to two orders of magnitude upon changing from ion to cluster ion bombardment.

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Section: ++mentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Investigation of 1‐butyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide under Bi_n^x+ cluster ion bombardment

Holzweber

Hutter

2010

Surface & Interface Analysis

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“…Apesar de ser possível atualmente fazer uma varredura do laser pela superfície com resoluções laterais da ordem de mícrons 4 , a técnica necessita de uma matriz, o que elimina a possibilidade de se estudar amostras in situ, além de ser altamente destrutiva. Uma das técnicas que mais se desenvolveu nos últimos 20 anos na área de análise de superfícies é a técnica de espectrometria de massas de íons secundários formados a partir do impacto de íons primários monoatômicos ou poliatômicos com a superfície (SSIMS -"Static Secondary Ion Mass Spectrometry") [5][6][7] . Esta técnica pode fornecer informação química de monocamadas adsorvidas sobre todos os tipos de superfícies e pode vir a ser a técnica preferida para análise química superficial em um futuro próximo.…”

unclassified

Irradiação de polímeros com feixe de elétrons: caracterização de íons positivos através da técnica de tempo-de-vôo

et al. 2004

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With the aim of studying the interaction of fast electrons with solid surfaces we have developed an experimental set-up based on electron stimulated desorption (ESD) coupled to time-of-flight (TOF) mass spectrometry. Poly(methyl methacrylate) and poly(vynil chloride) samples have been irradiated by a pulsed electron beam of 1.2 keV and 0.18 µs FWHM. The results show that H + is the main ionic species to desorb after electron bombardment. In addition, other ionic fragments were also observed and assigned. These results show the potentiality of this technique in the study of ESD of polymers.Keywords: electron stimulated desorption; time-of-flight spectrometer; polymers. INTRODUÇÃOPara os pesquisadores que atuam na área de Ciência de Superfí-cies é muito importante obter um conhecimento elementar da superfície em estudo e mais importante ainda é o conhecimento das espé-cies moleculares, que estão na superfície. Uma das técnicas mais poderosas de análise superficial é a Espectroscopia Auger (AES -"Auger Electron Spectroscopy") 1 . Esta técnica fornece informação elementar, com exceção do hidrogênio e do hélio. Todavia, ela não fornece informação em relação ao estado químico das espécies adsorvidas na superfície, ou seja, espécies moleculares na superfície não podem ser detectadas. Outra técnica que fornece informação química direta sobre a superfície é a dessorção induzida por laser utilizando uma matriz especial, que absorve a radiação laser (MALDI -"Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization") 2-4 . Apesar de ser possível atualmente fazer uma varredura do laser pela superfície com resoluções laterais da ordem de mícrons 4 , a técnica necessita de uma matriz, o que elimina a possibilidade de se estudar amostras in situ, além de ser altamente destrutiva. Uma das técnicas que mais se desenvolveu nos últimos 20 anos na área de análise de superfícies é a técnica de espectrometria de massas de íons secundários formados a partir do impacto de íons primários monoatômicos ou poliatômicos com a superfície (SSIMS -"Static Secondary Ion Mass Spectrometry") 5-7 . Esta técnica pode fornecer informação química de monocamadas adsorvidas sobre todos os tipos de superfícies e pode vir a ser a técnica preferida para análise química superficial em um futuro próximo. Entretanto, esta técnica também apresenta desvantagens: o baixo rendimento dos íons secundários, o efeito da matriz e as grandes seções de choque de dano, que limitam o uso da técnica abaixo do limite estático 7 , onde uma corrente de íons primários muito baixa tem que ser usada (nunca maior que 10 13 íons.cm -2 ), com a finalidade de garantir que menos de 1% dos átomos ou moléculas superficiais recebam um impacto iônico.A utilização de elétrons rápidos apresenta uma série de vantagens com respeito às técnicas analíticas mencionadas acima. Em primeiro lugar, o dano produzido por elétrons nas amostras é muito menor que aquele decorrente de um laser ou de um íon de alta energia [8][9] . Segundo, é de se esperar que o efeito de matriz seja menor que no caso de SSIMS, devido...

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“…For example, under impact of polyatomic primary ions, the increase in secondary ion yield for organic multilayers on silver substrates was more pronounced than that for monolayer coverage [15,16].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Characteristic Fragmentation of Polysiloxane Monolayer Films by Bombardment with Monatomic and Polyatomic Primary Ions in TOF-SIMS

Moon

Wells

Gardella

2011

J. Am. Soc. Mass Spectrom.

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This study reports the characteristic fragmentation patterns from two polysiloxane polymers that form ordered overlayer on silver substrates. Results are compared for the bombardment of various monatomic and polyatomic projectiles of Cs + , C 60 + (10 keV), Bi 1 + , and Bi 3 + (25 keV) in the high mass range time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) spectra.Results are reported from sub-monolayer (solution cast) coverages of poly(dimethylsiloxane)s with the number average molecular weights (M n ) of 2200 and 6140 Da, respectively, and Langmuir-Blodgett monolayers of poly(methylphenylsiloxane) with molecular weights (MW) from 600 and 1000 Da. For each film, Bi projectiles resulted in the emission of positive silver cluster ions from the substrate under the polymer overlayer and peaks corresponding to silver cluster ions with larger mass were observed by impact of polyatomic 25 keV Bi 3 + projectiles. In addition, depending on the change of energy of Bi 3 + , a different pattern of fragments was observed. With Cs + and C 60 + impact, however, the emission of silver cluster ions was not detected. In the case of C 60 + impact for PDMS-6140, peaks corresponding to silver-cationized intact oligomers were not observed. In this paper, these results are explained by the possible bombardment mechanism for each projectile, based on its mass, energy, and split trajectories of the component atoms under the polyatomic impact.

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Secondary ion emission from polymethacrylate LB-layers under 0.5–11 keV atomic and molecular primary ion bombardment

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Investigation of 1‐butyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide under Bi_n^x+ cluster ion bombardment

Investigation of 1‐butyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide under Bi_n^x+ cluster ion bombardment

Irradiação de polímeros com feixe de elétrons: caracterização de íons positivos através da técnica de tempo-de-vôo

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Irradiação de polímeros com feixe de elétrons: caracterização de íons positivos através da técnica de tempo-de-vôo

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