Method Article

الكهروكيميائية النقش وتوصيف نقاط شارب الميدان الانبعاثات الكترون تأثير التأين

DOI:

10.3791/54030

⸱

July 12th, 2016

 ,  ,  , 
1Department of Physics, Central Michigan University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم تقديم طريقة للنقش الكهروكيميائي لأطراف انبعاث الحقول. يتم تمييز معلمات النقش وفحص تشغيل الأطراف في أسلوب البث الميداني.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم وصف تباين جديد لطريقة الإنزال لتصنيع نقاط انبعاث المجال عن طريق النقش الكهروكيميائي لقضبان التنغستن في محلول هيدروكسيد الصوديوم. يتم تقديم نتائج الدراسات التي تنوعت فيها تيار النقش وموليترية محلول هيدروكسيد الصوديوم المستخدم في عملية الحفر. كما تم وصف التحقيق في هندسة الأطراف ، من خلال تصويرها بمجهر إلكتروني ماسح ، وتشغيلها في وضع الانبعاث الميداني. تهدف أطراف الانبعاث الميداني المنتجة إلى استخدامها كمصدر لحزمة الإلكترون لإنتاج الأيونات عن طريق تأين تأثير الإلكترون لغاز الخلفية أو البخار في تطبيقات قياس الطيف الكتلي لمصيدة Penning.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد استخدمت نصائح حادة أو نقاط طويل في تطبيقات المجهر، مثل مجهر أيوني (FIM) (1) والمجهر النفقي الماسح (STM) 2، ومجموعة من التقنيات لإنتاج نصائح حادة من مواد مختلفة وضعت 3. ويمكن أيضا أن هذه النصائح حادة أن تعمل كنقاط الانبعاثات الميدان (FEPS) عن طريق تطبيق الجهد العالي لهم، ويكون بمثابة مصدر شعاع الالكترون مريحة. تطبيق واحد من مثل المصدر إنتاج أيون عن طريق تأين تأثير الإلكترون (زعبيل). في محطة إثراء الوقود هو مفيد بشكل خاص في التطبيقات حيث التقلبات في درجات الحرارة التي تنتجها بواعث الحرارية غير مرغوب فيها. على سبيل المثال، إنتاج أيون عن طريق إعمار للصناعة الغاز خلفية أو بخار في درجة عالية من الدقة فخ بينينج 4،5.

وهناك طريقة بسيطة لافتعال FEPS هو حفر electrochemically قضبان التنغستن في محلول هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم). هذه التقنية هي بسيطة نسبيا لتنفيذ معوقد تبين أن المعدات متواضعة وأن تكون قابلة للتكرار تماما وموثوق بها. ووصف عدد من الأساليب في الأدب ويستمر إدخال تحسينات على هذه التقنيات للمثول 6. نحن هنا تصف طريقة لالنقش الكهروكيميائية من النصائح التنغستن في محلول هيدروكسيد الصوديوم. أسلوبنا هو الاختلاف من الصفيحة الإفلات من تقنية 7،8 والعائمة 9،10 تقنية طبقة. مثل هاتين الطريقتين أنه تمكن من إنتاج اثنين من نصائح من إجراء الحفر واحد. ويظهر صورة للجهاز تجريبي لالحفر النصائح في الشكل 1.

figure-introduction-1
الشكل 1. جهاز الحفر. الصورة من جهاز التجريبية المستخدمة في الحفر الكهروكيميائية من قضبان التنغستن مع محلول هيدروكسيد الصوديوم. يرجى النقرهنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

النقش الكهروكيميائية من التنغستن في قاعدة هيدروكسيد الصوديوم المائية يحدث من خلال عملية ذات مرحلتين. أولا، يتم تشكيل أكاسيد التنغستن وسيطة، والثانية، وهذه الأكاسيد غير قابلة للelectrochemically حل لتشكيل أنيون تنجستات القابلة للذوبان. وصفت هذه العملية، في شكل مبسط، من خلال ردود الفعل اثنين

(1) W + 6OH - → WO 3 (S) + 3H 2 O + 6E -، و

(2) WO 3 (S) + 2OH - → WO 4 2- + H 2 O.

التيار الحفر والحل المولية هيدروكسيد الصوديوم المستخدمة تؤثر على الوقت والجهد المطلوب لحفر من خلال قضيب التنغستن. وتقدم دراسات من هذه الآثار ومناقشتها. الأهم من ذلك، المعلمات النقش يكون لها تأثير على هندسة من النصائح، وعلى هذا النحو، على عملها في وضع انبعاث المجال. الهندسة لل وتميزت نصائح أنتجنا عن طريق التصوير لهم المجهر الإلكتروني الماسح (SEM). هذه الصور يمكن أن تستخدم لتقدير، على سبيل المثال، في دائرة نصف قطرها طرف. وبالإضافة إلى ذلك، كانت تعمل النصائح في وضع انبعاث المجال من خلال تطبيق الجهد السلبي للعادة بضع مئات من فولت إلى بضعة كيلو فولت لهم ورصد مما أدى انبعاث الإلكترون الحالية. العلاقة بين تيار الانبعاث المجال، وأنا، والتطبيقية الجهد التحيز، والخامس، ويمكن وصف هذه المعادلة فاولر-نوردهايم 11

(3) I = AV 2 ه -Cr ممثل المؤسسة / V،

حيث r ممثل المؤسسة هي دائرة نصف قطرها الفعلي لطرف، وغير ثابت، وC هو الثاني فاولر-نوردهايم ثابت figure-introduction-2 ، الذي ب = 6.83 فولت - 3/2 V / نانومتر،030eq11.jpg "/> هي وظيفة عمل من التنغستن ( figure-introduction-3 ≈ 4.5 فولت)، ك هو أحد العوامل التي تعتمد على هندسة (ك ≈ 5)، و figure-introduction-4 هو مصطلح نوردهايم تصحيح الصورة ( figure-introduction-5 ≈ 1) 12. وبالتالي، فإن نصف قطر الفعال للطرف يمكن تحديد ذلك عن طريق قياس التيار الإلكترون بوصفها وظيفة من الجهد التحيز. على وجه التحديد، ويمكن الحصول عليها من منحدر ما يسمى فاولر-نوردهايم (FN) مؤامرة من قانون الجنسية (I / V 2) ضد 1 / V.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. الكهروكيميائية النقش

  1. الإعداد التجريبية
    1. جهاز
      ملاحظة: الحفر electrochemically انشاء يتطلب معيار 0-30 V الحالي (DC) امدادات الطاقة الفوق ومناسبة الكابلات مباشرة، وقمع فصل، دورق زجاجي قاعدة واسعة، وقضيب القياسية والمشبك فائدة مع السيطرة العازلة كهربائيا. سوف تكون هناك حاجة أيضا مسامير صغيرة، معزولة العرضية موقف، ومقاطع التمساح. بنود إضافية، هو موضح أدناه ويظهر في الصورة من جهاز الحفر في الشكل رقم 1، يجب أن تكون ملفقة.
      1. جعل حامل قضيب التنغستن من حوالي 100 مم طويل 6 مم قضبان الألومنيوم. حفر قطرها 0.5 ملم حوالي 8 ملم حفرة عميقة في الوسط، وجعل ثقب استغلالها لالمسمار 4-40 في الجانب لعقد قضيب في المكان.
      2. جعل القطب المضاد من حوالي 100 مم × 30 مم × 3 مم لوحة النحاس مع ما يقرب من 75 ملم × 20 ملم× 1.5 مم خزان عميق المضروب في ذلك، وحفرة قطرها 1.5 ملم في المركز. إرفاق حوالي 15 مم معزول منذ فترة طويلة موقف العرضية إلى مساعدات من القطب المضاد.
      3. تقديم الماسك محطة إثراء الوقود عن طريق حفر 6 مم 8 مم حفرة عميقة في كتلة النحاس حوالي 75 × 20 × 20 مم.
    2. إعداد قضيب التنغستن
      1. استخدام كليبرز الأسلاك لقطع 0.5 ملم قضبان قطرها التنغستن إلى ما يقرب من 25 أطوال ملم.
      2. تنظيف قضبان في الأسيتون في حمام بالموجات فوق الصوتية لمدة 15 دقيقة.
      3. شطف قضبان مع الماء منزوع الأيونات.
    3. حل النقش
      تحذير: محلول هيدروكسيد الصوديوم هو تآكل القلوية حل NFPA 704 التسمية: القابلية للاشتعال (0)، الصحة (3)، عدم الاستقرار / التفاعلية (0)، الخاصة (مجلس النواب) -و يمكن أن يسبب حروقا كيميائية إذا كان يأتي في اتصال مع الجلد أو عيون. استنشاق الأبخرة يمكن أن يسبب تهيج وحروق في الجهاز التنفسي. عند التعامل مع محلول هيدروكسيد الصوديوم، التحالف الإنجيليص نظارات واقية ودرع للوجه لحماية العينين، والقفازات ومئزر لحماية البشرة. تنفيذ الإجراء الحفر في غطاء الدخان أو ارتداء جهاز التنفس الصناعي. يجب توخي الحذر عند تنفيذ الخطوة 1.1.3.1 لإنتاج محلول هيدروكسيد الصوديوم المخفف. هذه العملية هي الطاردة للحرارة العالية ويمكن الافراج عن الحرارة التي قد تسبب حروقا أو إشعال المواد القابلة للاشتعال، ويمكن أن تتسبب في حل لدفقة من الحاوية.
      1. جعل حل M هيدروكسيد الصوديوم 1.5 عن طريق الجمع بين 30 مل من 50٪ من وزنها محلول هيدروكسيد الصوديوم مع 370 مل من الماء منزوع الأيونات إلى تقديم 400 مل الحجم الكلي.
      2. ملء قمع فصل مع محلول هيدروكسيد الصوديوم.
    4. الدوائر قطع
      ملاحظة: إذا كانت إمدادات الطاقة العاصمة ليتم تشغيلها يدويا، ثم المشغل سوف تتحول التيار الكهربائي مرة واحدة قبالة قضيب التنغستن ومحفورا على طول الطريق من خلال (انظر 1.2.2). في حالة التشغيل اليدوي، انتقل إلى الخطوة 1.2. لالتلقائي قطع إمدادات الطاقة العاصمة، على حلبة قطع (كما هو موضح في <قوي> الشكل 2 وهو موضح أدناه)، يجب أن يتم بناؤها. هنا، علينا أن ننفذ السيطرة على جهاز الكمبيوتر باستخدام بطاقة دق.
      1. توصيل مقياس التيار الكهربائي في سلسلة مع إمدادات الطاقة العاصمة.
      2. ربط اثنين من المقاومات، R 1 و R 2 في سلسلة وبالتوازي مع التنغستن قضيب / عداد الكهربائي الحفر ساق من الدائرة. (القيم الاسمية لR 1 و R 2 هي R 1 = 5 أوم وR 2 = 10 أوم).
      3. مراقبة الجهد عبر واحدة من المقاومات مع محول التناظرية إلى الرقمية (ADC) والبرمجيات المناسبة السيطرة على جهاز الكمبيوتر، على سبيل المثال، ابفيف. الجهد رصدها، V اثنين، يمكن أن تكون ذات صلة الجهد عبر كل المقاومات وبالتالي، فإن الجهد عبر الساق النقش، والخامس حفر، عبر
        (4) figure-protocol-1 ،
        ثهنا الجهد تتم مراقبته عبر R 1.
      4. توصيل المقاوم مقاومة منخفضة، R L = 1 Ω، في سلسلة في الدائرة الحفر. استخدام القناة الثانية على ADC لتسجيل الجهد عبر هذا المقاوم. ثم تم العثور على النقش الحالية عبر ط حفر ≈ V L / R L. (فقط حوالي 1 مللي أمبير تدفقات رمي ​​المحطة رصد من الدائرة).
      5. في مجال البرمجيات، إنشاء برنامج لإخراج إشارة 5 V TTL من المدخلات الرقمية / قناة الإخراج (DI / O) عندما يكون أي زيادات الحفر الجهد فوق مجموعة ذات قيمة، أو الحفر قطرات الحالية أقل من القيمة المحددة، مشيرا إلى أن وقد محفورا قضيب التنغستن على طول الطريق من خلال. تعتمد هذه القيم على الحفر الحالية ومحلول هيدروكسيد الصوديوم المولية المستخدمة ويجب أن تحدد مع تشغيل اختبار التجربة.
      6. كما هو مبين في الشكل 2، وترتيب للإشارة 5 V TTL لسالقلم تتابع لوقف تدفق التيار.

figure-protocol-2
الشكل 2. تخطيطي الحفر الدائرة. والرسم التخطيطي للدائرة الحفر تستخدم لتوفير المستمر DC الحفر الحالية. يتم تحديد الحالي من خلال رصد الجهد عبر المقاوم مقاومة منخفضة ويتم تسجيل الجهد من خلال رصد الجهد عبر المقاوم مقاومة عالية باستخدام ADC. يرصد برنامج كمبيوتر الحالي ويوفر إشارة 5 فولت الإخراج إلى التتابع الذي يفتح دائرة الحفر مرة واحدة قطرات الحالية أقل من القيمة المحددة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

  1. الإجراء النقش
    1. إعداد جهاز
      1. إعداد apparatus كما هو مبين في الشكل رقم 1، مع النحاس محطة إثراء الوقود كتلة الصيد وضعت داخل كوب زجاجي قاعدة واسعة ونحاس الكاثود تقع فوقه، متباعدة من قبل العازلة الوقوف العرضية.
      2. ضبط الحالي على إمدادات الطاقة DC إلى القيمة المطلوبة، وعادة 200 مللي أمبير.
      3. وضع قضيب التنغستن في حامل وتوصيل الطرف الموجب من التيار الكهربائي المستمر إلى المسمار 4-40 عقد مع مقطع التمساح.
      4. إدراج قضيب التنغستن من خلال ثقب في الكاثود النحاس ذلك أن ما يقرب من 12 ملم من قضيب التنغستن يمر عبر ثقب.
      5. قم بتوصيل الطرف السالب من التيار الكهربائي إلى القطب السالب النحاس مع مقطع التمساح آخر.
    2. خرط
      1. ضبط يدويا معدل بالتنقيط من قمع فصل لتتناسب مع معدل بالتنقيط من خلال ثقب، وحوالي 1 بالتنقيط كل 3 ثوان. انتظر الخزان في النحاس القطب السالب لتصبح كاملة.
      2. بدوره على إمدادات الطاقة العاصمة إلى begin الحفر.
      3. إذا العاملة في الوضع اليدوي، إيقاف إمدادات الطاقة العاصمة مرة واحدة في الجزء السفلي من طرف يحفر على طول الطريق من خلال ويسقط. إذا تعمل مع التبديل للإيقاف التلقائي، سيتم خفض قبالة الحفر الحالية تلقائيا بمجرد قضيب يحفر من خلال.

2. توصيف نقاط الانبعاثات الميدان

  1. تفتيش من النصائح
    1. إزالة بعناية طرف السفلي من كتلة الصيد باستخدام كماشة أو ملاقط. إزالة الطرف العلوي من قضيب حامل التنغستن من خلال تخفيف المسمار 4-40 وسحب بلطف طرف العلوي خارجا مع كماشة أو ملاقط.
    2. شطف مع الأسيتون ثم مع الماء منزوع الأيونات.
    3. دراسة مع المجهر الضوئي. وينبغي أن ينظر النصائح لتفتق إلى نقطة غرامة. تلك التي لم تفعل ذلك، على سبيل المثال، لأنها عازمة أو لا يكون لها هيكل مخروط العادية، ويجب التخلص منها. ويبين الشكل 3 مثال (أ) معلومات جيدة و(ب) طرف عازمة.
    4. مخزن نصائح في مجفف.

figure-protocol-3
الشكل 3. صورة ضوئية من النصائح محطة إثراء الوقود. صورة (أ) معلومات جيدة و(ب) معلومات سرية سيئة، كما ينظر اليها من خلال المجهر الضوئي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

  1. المجهر الالكتروني الماسح (SEM) التصوير
    1. لSEM التصوير، نصائح FEP آمنة لحامل إجراء باستخدام إجراء الشريط أو عن طريق الشد لهم ذلك (على سبيل المثال، انظر الشكل 4) والصورة في وزارة شؤون المرأة وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة في تكبير ما يقرب من 1،800X و37،000X لعرض مخروط غيض ونهاية الحافة، على التوالي.

    2. figure-protocol-4
    الشكل حامل 4. محطة إثراء الوقود للتصوير ووزارة شؤون المرأة. صورة من (أ) أعلى و (ب) الجزء السفلي من حامل تستخدم لتأمين FEPS في حين التصوير مع وزارة شؤون المرأة. الرجاء النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

    figure-protocol-5
    الرقم جهاز الانبعاث 5. الميدان. تخطيطي للجهاز يستخدم لتطبيق HV إلى FEPS بينما ظل فراغ لإنتاج شعاع الالكترون. ويتم رصد شعاع الالكترون الحالي على كأس فاراداي مع picoammeter. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    2. جهاز
      ملاحظة: للحصول على اختبارات الانبعاثات المجال ما يلي، أو ما شابه ذلك، كان مطلوبا معدات: 6-طريقة 6 "conflat شفة عبر لتكون بمثابة غرفة فراغ، ثلاثة 6" إلى 2 ¾ "conflat شفة الصفر محولات طول، وهو SHV (آمنة الجهد العالي) feedthrough على 2 ¾ "شفة conflat، وfeedthrough BNC على 2 ¾" شفة conflat، وfeedthrough الخطي على 2 ¾ "شفة conflat، 6" نافذة conflat شفة، شفة 6 "conflat فارغة خارج، وهو شنت مضخة توربو فراغ إلى 6 "conflat شفة، ومضخة الدعم (على سبيل المثال، مضخة التمرير) لتوربو. وذات الجهد العالي (HV) امدادات الطاقة قادرة على تقديم ما يصل إلى -5 كيلو فولت مطلوب للانحياز للمحطة إثراء الوقود، و مطلوب picoammeter لمراقبة تيار الإلكترونات المنبعثة من محطة إثراء الوقود والتي تم جمعها على فنجان فاراداي، انظر على سبيل المثال، 13. وبدلا من كوب فاراداي، بسيطة لوحة جمع إجراء يمكن استخدامها. وschematiويرد ج من انبعاث مجال انشاء في الشكل (5).
      1. جعل حامل قضيب التنغستن الثاني (راجع الخطوة 1.1.1.1). في الطرف الآخر من حامل إلى محطة إثراء الوقود حفر حفرة قطرها 1 مم وحفر والاستفادة من وجود ثقب في جانب قضيب المسمار 4-40 لضمان الحصول عليها إلى جانب الفراغ من feedthrough SHV.
      2. انشاء جهاز الانبعاث المجال كما هو مبين في الشكل (5)، وكوب فاراداي يجب أن يكون حوالي 2 سم من نهاية محطة إثراء الوقود.
      3. توصيل التيار HV إلى feedthrough SHV التي يتم تركيبها على حامل محطة إثراء الوقود ل، وربط picoammeter إلى feedthrough BNC التي يتم تركيبها الكأس فاراداي ل.
      4. ضخ أسفل مجموعة المتابعة لضغط من 10-6 مللي بار أو أقل.
    3. الانبعاثات الميدان
      1. زيادة تدريجية في التحيز على محطة إثراء الوقود ورصد شعاع الالكترون الحالي على كأس فاراداي مع picoammeter. عندما يبدأ انبعاث المجال، وسيراعى تيار علىوpicoammeter.
      2. زيادة الجهد العالي في خطوات تدريجية (حوالي 50 V) وسجل متوسط ​​شعاع الالكترون الحالية على picoammeter في كل خطوة. (هذه العملية يمكن أن يكون الكمبيوتر التي تسيطر على سبيل المثال، من خلال برنامج ابفيف إذا رغبت في ذلك، أو يمكن أن يتم يدويا). الحفاظ على شعاع الإلكترون الحالية أقل من 1 أمبير.
    4. تكييف
      1. شرط غيض من خلال العمل في وضع الانبعاثات الميداني في 5 غ لمدة 1 ساعة.
      2. كرر الحالي مقابل مسح HV من 2.3.2.2.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

دراسة المعلمات الحفر

أثناء عملية الحفر يتم تشغيل التيار الكهربائي في الوضع الحالي مستمر. الجهد المطلوب للحفاظ على هذه الزيادات الحالية مستمرة قليلا كما هو محفورا قضيب التنغستن بعيدا (ويرجع ذلك إلى زيادة في مقاومة قضيب). يسقط التيار إلى الصفر تقريبا عندما يحفر رأس كل طريق. يستمر تيار صغير تتدفق يرجع ذلك إلى حقيقة أن الطرف العلوي لا ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وصفناها إجراءات مباشرة لحفر electrochemically حادة نقاط الانبعاثات الميدان (FEPS) في محلول هيدروكسيد الصوديوم، ولاختبار FEPS من تشغيلها في وضع انبعاث المجال. إجراء الحفر وصفها هو الاختلاف من تقنيات الحالية الإفلات من تقنية الصفيحة 7،8 والعائمة 9،10 تقنية طبقة. ومع ذلك، وجدنا أن تكون أكثر ملاءمة وموثوق بها لتنفيذ من الطرق المذكورة أعلاه.

قبل البدء في إجراء الحفر، لتقليل احتمال إنتاج نصائح مع ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نقدر خدمات ستانلي فليجلر وكارول فليجلر وأبيجيل تيريل في مركز جامعة ولاية ميشيغان للفحص المجهري المتقدم. نشكر راي كلارك ومارك ويلسون على المساعدة الفنية في إعداد جهاز النقش الكهروكيميائي. كما تم الاعتراف بالمساهمات السابقة من آن بنيامين وجورج بولين ورافائيل فيرير وديفيد لينكولن وستيفان شوارتز وأدريان فالفيردي والمساعدة الفنية من جون يوركون. تم دعم هذا العمل جزئيا من خلال عقد المؤسسة الوطنية للعلوم رقم. PHY-1102511 و PHY-1307233 ، جامعة ولاية ميشيغان ومرفق حزم النظائر النادرة ، وجامعة ميشيغان المركزية.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
قضيب التنغستن 0.020 بوصة × 12 بوصةمعادن ESPIhttp://www.espimetals.com/index.php/online-catalog/467-Tungsten  ؛ < / a>3N8 نقاء
50٪ بالوزن محلول هيدروكسيد الصوديومسيجما ألدريتش415413-500 مل500 مل
قمع منفصلكول بارمرالبند#  WU-34506-03250 مل
تيار مستمر امدادات الطاقةBK الدقة1672إخراج ثلاثي 0 - 32 فولت ، 0 - 3 أمبير تيار مستمر امدادات الطاقة
الأسيتونكول بارمرالبند#  WU-88000-68500 مل
بطاقة اقتناء البياناتالأدوات الوطنيةNI PXI-622116 الذكاء الاصطناعي ، 24 DIO ، 2 AO
RelayMagnecraft276 XAXH-5D7 A ، 30 فولت تيار مستمر ريد
تتابع 6 اتجاهات 6 "شفة مسطحة عبرKurt J LeskerC6-0600
6" إلى 2-3 / 4 "شفة مخفض الطول الصفري   ؛ (x3)Kurt J LeskerRF600X275
2-3 / 4 "شفة مسطحة SHV feedthroughKurt J LeskerIFTSG041033
2-3 / 4 "شفة مسطحة BNC تغذية من خلالKurt J LeskerIFTBG042033
2-3 / 4 "شفة مسطحة من خلال التغذيةالخطية MDC660006 ، المرجع # BLM-275-2
6 "شفة مسطحة فارغةكورت جيه ليسكرF0600X000N
6 "نافذة شفة مسطحةKurt J LeskerVPZL-600
HV مزود الطاقةKeithleyInstruments Keithley Model # 2290-50 - 5 kV DC HV امدادات الطاقة
PicoammeterKeithleyInstruments Keithley Model # 6485
FaradayCup Beam Imaging SolutionsModel FC-1 Faraday Cup

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Muller, E. W., Bahadur, K. Field Ionization of Gases at a Metal Surface and the Resolution of the Field Ion Microscope. Phys. Rev. 102, 624(1956).
  2. Binnig, G., Rohrer, H. Scanning Tunneling Microscopy. Helv. Phys. Acta. 55, 726-735 (1982).
  3. Melmed, A. J. The art and science and other aspects of making sharp tips. J. Vac. Sci. Technol. B. 9, 601-608 (1990).
  4. Shi, W., Redshaw, M., Myers, E. G. Atomic masses of 32,33S, 84,86Kr, and 129,132Xe with uncertainties 0.1 ppb. Phys. Rev. A. 72, 022510(2005).
  5. Van Dyck, R. S. Jr, Zafonte, S. L., Van Liew, S., Pinegar, D. B., Schwinberg, D. B. Ultraprecise Atomic Mass Measurement of the α particle and 4He. Phys. Rev. Lett. 92, 220802(2004).
  6. Hobara, R., Yoshimoto, S., Hasegawa, S., Sakamoto, K. Dynamic electrochemical-etching technique for tungsten tips suitable for multi-tip scanning tunneling microscopes. e-J. Surf. Sci. Nanotechnol. 5, 94-98 (2007).
  7. Klein, M., Schwitzgebel, G. An improved lamellae drop-off technique for sharp tip preparation in scanning tunneling microscopy. Rev. Sci. Instrum. 68, 3099-3103 (1997).
  8. Kerfriden, S., Nahlé, A. H., Campbell, S. A., Walsh, F. C., Smith, J. R. The electrochemical etching of tungsten STM tips. Electrochim. Acta. 43, 1939-1944 (1998).
  9. Lemke, H., Göddenhenrich, T., Bochem, H. P., Hartmann, U., Heiden, C. Improved microtips for scanning probe microscopy. Rev. Sci. Instrum. 61, 2538-2538 (1990).
  10. Song, J. P., Pryds, N. H., Glejbøl, K., Mørch, K. A., Thölén, A. R., Christensen, L. N. A development in the preparation of sharp scanning tunneling microscopy tips. Rev. Sci. Instrum. 64, 900-903 (1993).
  11. Fowler, R. H., Nordheim, L. Electron Emission in Intense Electric Fields. Proc. R. Soc. Lond. A. , 119-173 (1928).
  12. Kim, Y. -G., Choi, E. -H., Kang, S. -O., Cho, G. Computer-controlled fabrication of ultra-sharp tungsten tips. J. Vac. Sci. Technol. B. 16, 2079(1998).
  13. Brown, K. L., Tautfest, G. W. Faraday-Cup Monitors for High-Energy Electron Beams. Rev. Sci. Instrum. 27, 696(1956).
  14. Redshaw, M., et al. Fabrication and characterization of field emission points for ion production in Penning trap applications. Int. J. Mass Spectrom. 379, 187-193 (2015).
  15. Ibe, J. P., et al. On the electrochemical etching of tips for scanning tunneling microscopy. J. Vac. Sci. Technol. A. 8, 3570(1990).
  16. Ekvall, I., Wahlström, E., Claesson, D., Olin, H., Olsson, E. Preparation and characterization of electrochemically etched W tips for STM. Meas. Sci. Technol. 10, 11-18 (1999).
  17. Schiller, C., Koomans, A. A., van Rooy, T. L., Schönenberger, C., Elswijk, H. B. Decapitation of tungsten field emitter tips during sputter sharpening. Surf. Sci. 339, L925-L930 (1995).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Electrochemical EtchingField Emission PointsTungsten RodsSodium Hydroxide SolutionScanning Electron MicroscopyField Emission ModeElectron Beam CurrentVacuum Chamber SetupHigh Voltage SupplyPenning Trap Mass Spectrometry

Related Articles