Spectrométrie, identification, sensibilité
Émission ionique secondaire SIMS - Procédures d’analyse

La première procédure est l’identification des éléments, éventuellement des espèces chimiques, présents dans un solide. La méthode de base est le tracé de spectres de masse. Les performances recherchées sont l’identification exacte des espèces (sélectivité), et une limite de détection la plus faible possible (sensibilité) pour chacune des espèces.

• Identification, sélectivité

  Pour ce qui concerne la sélectivité des identifications, le problème principal est l’existence d’un très grand nombre d’espèces ioniques, mono- et polyatomiques, dans les spectres de masse issus de la plupart des matériaux. Il y a donc superposition, à une valeur donnée de M/q , de plusieurs espèces, rendant difficile l’interprétation des spectres (« interférences »). Les réponses à ce problème résident dans les choix de la nature des ions primaires, de la polarité des ions secondaires analysés, dans l’utilisation des « signatures spectrales » ou des rapports isotopiques naturels, dans la sélection en énergie des ions secondaires, dans l’augmentation de la résolution en masse du spectromètre.

  • Le choix de la nature des ions primaires et de la polarité des ions secondaires découle des considérations de P 2 618, § 1.1 :

    • utilisation d’ions O₂⁺ (éventuellement analyse sous pression partielle d’oxygène) pour la détection sous forme d’ions positifs des espèces à faible énergie d’ionisation, comme les métaux facilement ionisables et certains non-métaux (Si, C) ;

    • utilisation d’ions alcalins (Cs⁺) pour l’analyse sous forme d’ions négatifs des espèces à forte affinité électronique, comme H, C, O, S, tous les métalloïdes, beaucoup de non-métaux, les métaux nobles (Au, Cu, etc.) ;

    • utilisation d’ions Cs⁺ et de la détection d’ions MCs⁺ (ou MCs₂⁺), pour l’analyse de certaines espèces difficiles à ioniser sous les deux polarités (N, Zn, Cd, Hg, etc.).

    La...