Глава 3. ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ ЛЕГКИХ ИОНОВ И ПОЛУЧЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ПО ГЛУБИНЕ С ПОМОЩЬЮ ОБРАТНОГО РАССЕЯНИЯ

3.1. Введение

В предыдущей главе неявно предполагалось, что идентифицируемые атомы расположены на поверхности твердого тела. В этой главе мы рассмотрим, как с помощью обратного рассеяния или ядерных реакций можно определить зависимости концентраций элементов от глубины образца. Шкала глубины устанавливается энергетическими потерями легких ионов высоких энергий (0,5-5 МэВ) при их прохождении сквозь твердое тело (рис. 3.1). Потери энергии прямо пропорциональны пройденной ионами толщине вещества; поэтому энергетическому спектру регистрируемых частиц можно однозначно сопоставить шкалу глубины. Выход обратно рассеянных частиц или продуктов реакции пропорционален соответствующим сечениям рассеяния или реакции; следовательно, зная потери энергии и сечения взаимодействий, можно найти зависимость элементного состава от глубины.

Рис. 3.1. Слагаемые потерь энергии для частицы, рассеивающейся на глубине, в естественной последовательности: потери энергии в результате электронного торможения на траектории входа в вещество; уменьшение энергии при упругом рассеянии; потери энергии в результате электронного торможения на траектории выхода из вещества. Конечная энергия частицы равна .