CNA

Centro Nacional de Aceleradores

Espectrometría de Retrodispersión Rutherford ( RBS ) y Canalización Iónica

La técnica de RBS con haces de iones de energías del orden del MeV, está actualmente bien establecida como uno de los principales métodos no destructivos para la determinación precisa de la estequiometría, de la densidad superficial elemental, y de la distribución de impurezas en la región superficial de los sólidos. La técnica se basa en la medida del número y distribución energética de los iones retrodispersados por los átomos de la zona superficial de un sólido. Esta medida permite la identificación de las masas atómicas y la determinación de la distribución de los elementos del blanco en función de su profundidad.
 
RBS

En un experimento de RBS, el material a analizar o blanco es bombardeado por un haz de partículas, típicamente 1H+ ó 4He+, con energías típicas entre 0.4 y 2 MeV. Se considera que estas partículas colisionan elásticamente con los átomos del blanco, siendo dispersadas con una energía característica de la masa del centro dispersor; además, pierden energía conforme atraviesan el material, tanto en la entrada como en la salida. Las partículas dispersadas son detectadas en determinadas direcciones, siempre correspondientes a ángulos de dispersión mayores de 90º (retrodispersión), con detectores de barrera de silicio. El espectro de energía de las partículas detectadas contiene información sobre la composición del blanco y sobre la distribución de concentración en profundidad de los elementos que lo constituyen.

Entre las ventajas que presenta la técnica de RBS están, principalmente, la posibilidad de realizar análisis cuantitativos sin la necesidad de patrones, la alta sensibilidad para elementos pesados en sustratos ligeros, la capacidad de realizar análisis no destructivos en profundidad para perfilar elementos traza y para estudiar interfases, capas finas y estructuras multicapa con espesores entre los 100 y los 10000 Å.