第1章 辉光放电质谱基本原理 1
1.1 引言 1
1.2 辉光放电离子源 1
1.2.1 辉光放电 2
1.2.2 直流辉光放电离子源 2
1.2.3 射频辉光放电离子源 5
1.3 离子化 9
1.4 离子的分离与检测 10
1.4.1 离子的分离 10
1.4.2 离子的检测 13
1.5 分析与应用 13
1.5.1 定性分析 13
1.5.2 定量分析 14
1.5.2.1 单元素基体样品的定量分析 14
1.5.2.2 多元素基体样品的定量分析 19
1.5.2.3 使用校正曲线的定量分析 21
1.5.3 深度剖析和二维成像 23
1.6 质量分辨率和丰度灵敏度 24
1.6.1 质量分辨率 24
1.6.2 丰度灵敏度 26
1.7 检测限和灵敏度 26
1.7.1 检测限 26
1.7.2 灵敏度 27
1.8 放电气体 27
1.9 信号增强 30
1.9.1 脉冲辉光放电离子源 30
1.9.2 磁场增强 30
1.9.3 微波增强 31
1.10 冷阱 32
1.11 数学模拟 33
参考文献 33
第2章 辉光放电质谱仪器 38
2.1 引言 38
2.2 离子源 39
2.2.1 直流源 41
2.2.2 射频源 42
2.2.3 脉冲源 43
2.3 质量分析器 43
2.4 检测器 45
2.5 辅助系统 45
2.5.1 真空系统 45
2.5.2 高电压单元 46
2.5.3 烘烤系统 46
2.5.4 离子源控制单元 47
参考文献 47
第3章 辉光放电质谱分析与特点 48
3.1 引言 48
3.2 辉光放电质谱仪器放电条件的优化 48
3.2.1 放电电压与电流 49
3.2.2 射频功率 49
3.2.3 放电气体压力 52
3.2.4 预溅射时间 53
3.2.5 样品厚度 53
3.3 辉光放电质谱仪器分析参数的设定 54
3.3.1 磁场与质量校正 54
3.3.2 分辨率的优化与选择 55
3.3.3 积分时间设定 56
3.4 重现性 56
3.4.1 辉光质谱分析内部重现性 56
3.4.2 辉光质谱分析外部重现性 56
3.5 GD-MS分析特点 56
3.6 质谱干扰与消除 63
3.6.1 提高放电气体纯度 64
3.6.2 更换放电气体 64
3.6.3 采用冷阱 65
3.6.4 选用合适的同位素 65
3.6.5 提高质量分辨率 65
3.6.6 运用碰撞诱导解离 66
参考文献 66
第4章 辉光放电质谱分析的样品制备方法 69
4.1 引言 69
4.2 金属及半导体材料制样方法 71
4.3 非导体材料制样方法 73
4.3.1 混合法 74
4.3.1.1 机械滚压法 74
4.3.1.2 压片法 75
4.3.1.3 压力渗透法 78
4.3.2 第二阴极法 80
4.3.3 嫁接法 82
4.3.4 表面涂覆金属膜法 83
4.3.5 钽槽法 85
4.3.6 射频辉光放电质谱的样品处理方法 87
参考文献 87
第5章 辉光放电质谱深度剖析 90
5.1 引言 90
5.2 基本原理 92
5.3 depth-profile定量研究 93
5.4 深度分辨率 95
5.5 溅射坑形貌 96
5.5.1 放电功率对溅射坑形貌的影响 96
5.5.2 放电气压对溅射坑形貌的影响 99
5.5.3 其他实验参数对溅射坑形貌的影响 101
5.6 GD-MS深度剖析的应用 101
5.6.1 金属表面或涂层深度剖析应用 101
5.6.2 非导体材料表面或涂层深度剖析应用 103
5.6.3 半导体表面或涂层深度剖析应用 104
参考文献 107
第6章 辉光放电质谱方法的应用 111
6.1 引言 111
6.2 辉光放电质谱法在导体材料分析中的应用 112
6.2.1 辉光放电质谱法测定高纯铟中痕量元素 112
6.2.2 辉光放电质谱新方法分析颗粒状金属铪 112
6.2.3 辉光放电质谱法定量分析钕铁硼合金中常微量元素 113
6.2.4 辉光放电质谱法测定高纯铜中特征元素 114
6.2.5 辉光放电质谱法定量分析Zr-2.5 Nb合金中的Cl元素 115
6.3 辉光放电质谱法在半导体材料分析中的应用 116
6.3.1 辉光放电质谱法分析太阳能多晶硅 116
6.3.2 辉光放电质谱法分析砷化镓晶体 117
6.4 辉光放电质谱法在非导体材料分析中的应用 119
6.4.1 直流辉光放电质谱法分析爱尔兰海沉积物中的Np元素 120
6.4.2 辉光放电质谱“第二阴极法”分析ZrO2陶瓷材料 120
6.4.3 辉光放电质谱“外层包裹金属膜”法分析钨酸铅等材料 121
6.4.4 辉光放电金属钽槽法分析人工晶体中掺杂元素 122
6.4.5 直流辉光质谱法在玉石分析中的应用 123
6.5 辉光放电质谱法在复合材料分析中的应用 124
6.5.1 脉冲射频辉光放电时间飞行质谱直接分析玻璃薄膜 125
6.5.2 脉冲射频辉光放电时间飞行质谱表征纳米线材料 126
6.5.3 pulse-rf-GD-TOF-MS的正负模式分别研究聚合物材料 126
6.6 磁场增强辉光放电质谱研究进展 127
6.6.1 简便型磁场增强射频辉光时间飞行质谱 128
6.6.2 堆积磁场增强射频辉光放电质谱的研究与应用 128
6.7 辉光放电质谱法在液体分析中的应用 131
参考文献 132