Введение
Индекс того, как далеко электроны проходят через твердое тело, прежде чем потерять энергию Неэластичный средний свободный путь (IMFP) - это индекс того, как далеко в среднем электрон проходит через твердое тело, прежде чем потерять энергию. [[Изображение:E IMFP universal en. svggadgadthumbgadgadthumb Универсальная кривая для неэластичного среднего свободного пути электрона в элементах, основанная на уравнении (5) в. Интенсивность первичных электронов , уменьшается в зависимости от расстояния, d, в твердое вещество. Интенсивный распад может быть выражен следующим образом: где I ((d) - это интенсивность после того, как первичный электронный луч проехал через твердое тело на расстояние d. Параметр λ ((E), называемый неэластичным средним свободным путем (IMFP), определяется как расстояние, которое может пройти электронный луч до того, как его интенсивность уменьшится до 1/[[E (математическая константа) от его начального значения). (Обратите внимание, что это уравнение тесно связано с законом Бир-Ламберта.) Неэластичный средний свободный путь электронов может быть примерно описан универсальной кривой, которая одинакова для всех материалов. Знание IMFP является необходимым для нескольких измерений электронной спектроскопии и микроскопии.
The inelastic mean free path (IMFP) is an index of how far an electron on average travels through a solid before losing energy. [[Image:E IMFP universal en. svg|thumb|Universal curve for the electron inelastic mean free path in elements based on equation (5) in. The intensity of the primary electrons, , is damped as a function of the distance, d, into the solid. The intensity decay can be expressed as follows:
where I(d) is the intensity after the primary electron beam has traveled through the solid to a distance d. The parameter λ(E), termed the inelastic mean free path (IMFP), is defined as the distance an electron beam can travel before its intensity decays to 1/[[E (mathematical constant) of its initial value. (Note that this is equation is closely related to the Beer–Lambert law.) The inelastic mean free path of electrons can roughly be described by a universal curve that is the same for all materials. The knowledge of the IMFP is indispensable for several electron spectroscopy and microscopy measurements.
Применение ПМПИ в XPS
Затем IMFP используется для расчета эффективной длины затухания (EAL), средней глубины утечки (MED) и глубины информации (ID). Кроме того, можно использовать IMFP для коррекции матрицы для коэффициента относительной чувствительности в количественном анализе поверхности. Кроме того, IMFP является важным параметром в Монте-Карло симуляции фотоэлектронного транспорта в веществе.
Расчеты МФПИ
Расчеты IMFP в основном основаны на алгоритме (полный алгоритм Пенна, FPA), разработанном Пенном, экспериментальных оптических константах или рассчитанных оптических данных (для соединений). Этот метод измеряет интенсивность эластично обратного рассеяния электронов с определенной энергией из материала образца в определенном направлении. Применяя аналогичную технику к материалам, IMFP которых известен, измерения сравниваются с результатами моделирования Монте-Карло в тех же условиях. Таким образом, получается IMFP определенного материала в определенном энергетическом спектре. Измерения EPES показывают, что среднее квадратное корневое значение (RMS) отличается от теоретических ожидаемых значений на 12-17%. Для энергий ниже 100 эВ, IMFP может быть оценен в экспериментах с высокой энергией вторичного электрона (SEY). Поэтому SEY для произвольной падающей энергии между 0,1 кВ и 10 кВ анализируется. Согласно этим экспериментам, модель Монте-Карло может быть использована для моделирования SEY и определения IMFP ниже 100 eV.