ESPECTROSCOPIA DE DISPERSI N DE IONES 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE
INGENIERIA DE MATERIALES

Docente:

Integrantes :

ING. OTINIANO MENDEZ , Dionicio
BARBOZA ESTELA, Juan Fernando
MENDOZA LOPEZ, Ruby
LEZAMA LOZANO, Miguel Angel
PUMACHAICO MENDIETA, Alin
SALAS HUAMAN, Jordi

Trujillo – Perú
2015

ESPECTROSCOPIA DE
DISPERSIÓN DE IONES

1.¿ Qué es espectroscopia ?
• Es larama de la física y la química
que estudia la interacción entre la
materia y la luz o cualquier radiación
electromagnética, como las ondas de
radio.

2.Espectroscopia de dispersión
de iones
Esta técnica se divide en función de la energía de
los iones incidentes en dos tipos:
• LEIS (low Energy Ion Scattering) denominado
zona de baja energía, asociada al rango 100-10
keV.
• RBS ( RutherfordBackscattering Spectroscopy).
(denominado zona el de alta energía).Desde 200
keV a varios MeV.

3. ¿En qué consiste ?
• Esta técnica consiste en la incidencia de
iones de masa MO y energía Eo sobre la
superficie de un material. El ión, después
de colisionar con un átomo de la
superficie de masa M, y transfiere parte
de su energía y momento lineal, sale con
una energía E y un momento diferente.

Fig. N°01 a) Esquema de una colisión de un ion con la
superficie
Ii  IO Ni Pi i i X ………. [1]
Donde
IO : intensidad del haz incidente
Ni : concentración de átomos de tipo i presentes en la
superficie
Pi : probabilidad de que un ión no se neutralice
i : sección eficaz de una dispersión para el ión de tipo i
i : factor instrumental
X : espesor analizado.

A. Espectroscopia de dispersión
de iones debaja energía (LEIS)
• En el rango de bajas energías los iones son
dispersados después de una o varias
colisiones con los átomos de las primeras
capas atómicas de dicha superficie.

Fig. N° 02 LEIS

Mecanismo:
El mecanismo de interacción predominante
se describe como una colisión elástica y
binaria, entre únicamente los iones
incidente y los átomos de la superficie.
El ion, al colisionar con un átomode masa
MI, pierde una energía Ed y sale con una
energía EI que aplicando la conservación
de la energía y del momento lineal
 

1. Equipo LEIS
Básicamente, en un equipo de LEIS se utiliza
un cañón de iones de gases nobles por
emisión termoiónica (He+, Ne+, Ar+, Kr+) en
un rango de energías de 0.5 a 5 KeV, un
analizador de energía y un detector junto con
la electrónica necesaria para el análisisen
energía y detección de la señal.

Resolución
• En cuanto a la resolución, en la técnica
LEIS, si se incide con He, es difícil
distinguir elementos con Z > 40, mientras
que si se utiliza Ar la limitación es para Z
> 80.

Fig. N° 03 En la siguiente figura se puede observar como esta
técnica no llega a las capas más profundas del material, sino
que se queda en las superficiales

2. InformaciónLEIS.
El conocimiento de la energía de los iones
dispersados, expresión [3] , suministra una
información cualitativa de la composición de
la primera capa atómica de la superficie.

Fig. N° 04 espectro LEIS de un recubrimiento Ni-C-

Características LEIS
• Su principal ventaja es que se suministra
información solamente de una o dos capas
atómicas (0.2 -0.4 nm), capacidad única
entre distintastécnicas de caracterización
superficial.
• Esta situación conlleva a que se detectan
solo los iones que han experimentado una
única colisión, ya que la mayoría de los
que han sufrido dos o más son
neutralizados.

Aplicaciones
• Superficie de las espinelas utilizadas en
catálisis
• Catalizadores modernos.

B. Espectroscopia de dispersión de iones de alta energía (RBS )

• En la técnica RBS, los ionesde alta energía
experimentan un proceso de dispersión
más complejo.
• El ion incidente, antes y después de
experimentar dicha colisión, pierde energía
en su recorrido (Z) en el material, debido a
su interacción con las nubes electrónicas
de los átomos.

El espectro RBS es de escalones y no de picos como
es habitual, cuanto más se adentran los iones más
energía pierden, es decir, cuanto más...