以核反應法分析真空中水氣吸附量之研究

Quantitation of Water Molecules Adsorbed on Aluminum Surface by Nuclear Reaction Analysis

宋敬之

指導教授 ： 羅建苗 ； 陳俊榮

國立清華大學/原子科學院/生醫工程與環境科學系/碩士(2010年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2010.00023

摘要

摘要
本論文利用1H(19F, αγ)16O核反應分析法探討吸附於鋁合金表面的水氣含量。其中包含分析過程中二次電子對離子電流量測所造成的影響，低真空狀態時樣品表面水氣含量隨時間之變化，以及此方法之深度解析度。
在入射離子束電流測量上，本實驗藉由施加不同的偏壓，在氣壓分別為2×10-6mbar，0.1mbar，0.4mbar及1mbar條件下，分析各種來源的二次電子對量測上所產生的影響，並推算出入射離子電流。實驗結果發現離子束引出管施加正偏壓可有效吸引空間中的二次電子，而在上述之氣壓條件下所對應的入射離子電流分別為100±10nA，75±112nA，60±300nA，45±265nA，其中，除了氣壓為2×10-6mbar外，入射離子電流數值的誤差度偏高，可能是來自氣體密度過高，相關之反應複雜所致，在二次電子源之分類及定量測量上，準確度待加強。
從水氣吸附量與深度解析度之實驗結果，發現在開始抽氣後570秒時，樣品表面約含有4±0.4層水分子之含量；而在抽氣至1290秒時，約含有3±0.3層水分子之含量。並且在抽氣時間大於10小時，氣壓為2×10-6mbar下，鋁合金表面的水分子分佈於厚度約38nm之表層內，而此分析方法的深度解析度為18 nm。

關鍵字

核反應分析法 ； 深度解析度 ； 水分子

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並列關鍵字

NRA ； depth resolution ； water molecules

參考文獻

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