TOF-SIMS光学成像系统研制及激光后电离技术研究

发布时间：2018-03-23 08:04

  本文选题：飞行时间二次离子质谱仪　切入点：光学成像系统　出处：《吉林大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：飞行时间二次离子质谱仪(Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometer,TOF-SIMS)是一种无需对样品进行化学处理和近于无损伤的分析仪器。TOF-SIMS光学成像系统用于观察测试样品的实时图像,分析测试点的位置及一次离子束斑的直径、强度等信息,是TOF-SIMS仪器的重要组成部分,激光后电离技术是在SIMS基础上发展起来的用于提高仪器灵敏度的关键技术。本文完成的研究内容如下:研制出一种基于改进型Schwarzschild结构为核心的光学成像系统,并应用于自主研制的TOF-SIMS仪器上测试及使用,实现了样品图像的实时观测。提出一种具有自动消除噪声功能的锆石样品图像自动聚焦算法,提高了现代SIMS仪器自动聚焦系统的聚焦准确率。提出一种二次中性粒子后电离方法,采用飞秒激光电离TOF-SIMS仪器的二次中性粒子,提高了TOF-SIMS仪器的灵敏度。
[Abstract]:Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometer (TOF-SIMS) is an analytical instrument that does not require chemical treatment and near no damage to samples. The TOF-Sims optical imaging system is used to observe the real time images of test samples. It is an important part of the TOF-SIMS instrument to analyze the location of the test point and the information of the diameter and intensity of the primary ion beam spot. Laser post-ionization technology is a key technology developed on the basis of SIMS to improve the sensitivity of the instrument. The research contents of this paper are as follows: a kind of optical imaging system based on the improved Schwarzschild structure is developed. It is applied to the test and application of the TOF-SIMS instrument, and the real-time observation of the sample image is realized. An automatic focusing algorithm for the zircon image is proposed, which has the function of eliminating the noise automatically. In this paper, the focusing accuracy of automatic focusing system of modern SIMS instrument is improved, and a method of post-ionization of secondary neutral particles is proposed. The second neutral particle of TOF-SIMS instrument is ionized by femtosecond laser, and the sensitivity of TOF-SIMS instrument is improved.
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41

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本文编号：1652593