Sección eficaz de doble y triple ionización en Si por impacto de electrones utilizando un blanco grueso

PABLO DANIEL PÉREZ; GUSTAVO E CASTELLANO; JORGE C TRINCAVELLI

Bariloche

Congreso; 98ª Reunión Nacional de Física; 2013

Asociación de Física Argentina

La determinación de la sección eficaz de ionización de una capa interna de un elemento no es trivial e involucra mediciones de alta complejidad y un análisis exhaustivo de los procesos involucrados que permitan describircorrectamente el espectro de rayos x emitido. En particular, la probabilidad de emisión de rayos x por ionización múltiple es muy baja [1]. Este aspecto en particular, dificulta la utilización de muestras delgadas (∼10 nm) para ladeterminación de secciones eficaces de ionización múltiple, por lo que es preciso desarrollar m ́todos alternativos mediante la utilizaci ́n de muestras gruesas [2, 3].En este trabajo, se midieron los espectros de rayos x Kα emitidos por una muestra gruesa de Si al ser irradiada por electrones. Para poder medir las líneas provocadas por procesos de múltiple ionización los espectros fueronmedidos con un detector dispersivo en longitud de onda (WDS). Estas mediciones se repitieron para varias energías incidentes por encima del borde de doble ionización.Si se busca determinar secciones eficaces de ionización de manera absoluta es necesario conocer con precisión la eficiencia del detector utilizado. Este parámetro fue obtenido comparando dos espectros medidos con un sistemadispersivo en energías (EDS) y con el WDS utilizando un patrón de aluminio, siguiendo el método desarrollado en [4]. Para ello debe caracterizarse primero el detector EDS, lo cual involucra la medición de la eficiencia intrínseca y del ángulo sólido subtendido por el detector. La eficiencia intrínseca se estudió a partir de un espectro de óxido de titanio analizado mediante optimización de parámetros con el software POEMA [5], mientras que para estimar el ángulo sólido se utilizó un programa de simulación Monte Carlo [6] acorde con el procedimiento seguido en [7].La superposición de numerosas líneas obliga a un cuidadoso procesamiento espectral para separar correctamente la contribución de cada proceso al espectro observado. En este sentido, fue mejorado el perfil funcional utilizado por el software POEMA para describir las estructuras relacionadas con procesos Auger radiativos (RAE) para lo cual fue empleada la expresión dada por Enkisch et al. [8]. Para obtener las secciones eficaces de ionización múltiple a partir de mediciones en un blanco grueso se propuso un método alternativo al utilizado por otros autores en el caso de secciones eficaces de ionización simple [3]. An y Hou proponen una solución al problema inverso [3] utilizando el método de regularización de Tikhonov [9]. En este trabajo, se propone un método más simple para obtener las secciones eficaces de ionización múltiple y se compara nuestro método con el propuesto por An y Hou para lograr establecer si es necesario aplicar el método de regularización.Referencias[1] S. Limandri, R. Bonetto, A. Carreras y J. Trincavelli, Physical Review A (2010) 82, 032505.[2] O. Mauron y J. Dousse, Physical Review A (2002) 66, 042713.[3] Z. An y Q. Huo, Physical Review A (2008) 77, 042702.[4] J. Trincavelli, S. Limandri, A. Carreras y R. Bonetto, Microscopy and Microanalysis (2008) 14, 306.[5] R. Bonetto, A. Carreras, J. Trincavelli y G. Castellano, Journal of Physics B, Molecular and Optical Physics (2004) 37, 1477.[6] F. Salvat, J. Fernández-Varea y J. Sempau, Proceedings of the OECD/NEA Data bank (2011), http://www.oecd-nea.org/science/docs/2011/nsc-doc2011-5.pdf.[7] S. Limandri, M. Vasconcellos, R. Hinrichs y J. Trincavelli, Physical Review A (2012) 86, 042701.[8] H. Enkisch, C. Sternemann, M. Paulus, M. Volmer y W. Schülke, Physical Review A (2004) 70, 022508.[9] J. Weese, Computer Physics Communications (1992) 69, 99.