Forward Recoil Spectrometry: Applications to Hydrogen Determination in Solids

خواص عملی بسیاری از مواد توسط ترکیب و ساختار سطح و نزدیک به سطح غالب است. درک چگونگی تأثیر ناحیه سطح بر خواص مواد با درک ترکیب عنصری آن ناحیه آغاز می شود. از آنجایی که متداول ترین آلاینده ها عناصر سبک هستند (به عنوان مثال، اکسیژن، نیتروژن، کربن و هیدروژن)، نیاز آشکاری به یک کاوشگر تحلیلی وجود دارد که به طور همزمان و کمی مشخصات عنصری همه عناصر سبک را ثبت کند. تشخیص پس‌زدگی انرژی با استفاده از یون‌های سنگین پرانرژی در توانایی آن در ارائه پروفایل‌های کمی عناصر سبک و جرم متوسط ​​منحصر به فرد است. به این ترتیب این روش نوید بزرگی برای مطالعه انواع مسائل در طیف وسیعی از زمینه ها دارد. در حالی که تشخیص پس زدگی انرژی یکی از جدیدترین و امیدوارکننده‌ترین تکنیک‌های تحلیلی پرتو یونی است، از نظر زمانی که برای اولین بار شرح داده شد، قدیمی‌ترین روش نیز می‌باشد. قبل از بحث در مورد پیشرفت‌های اخیر در این زمینه، شاید ارزش آن را داشته باشد که روزهای اولیه این قرن را که اولین آزمایش‌های تشخیص پس‌زدگی انرژی گزارش شد، مرور کنیم.

The practical properties of many materials are dominated by surface and near-surface composition and structure. An understanding of how the surface region affects material properties starts with an understanding of the elemental composition of that region. Since the most common contaminants are light elements (for example, oxygen, nitrogen, carbon, and hydrogen), there is a clear need for an analytic probe that simultaneously and quantitatively records elemental profiles of all light elements. Energy recoil detection using high-energy heavy ions is unique in its ability to provide quantitative profiles of light and medium mass elements. As such this method holds great promise for the study of a variety of problems in a wide range of fields. While energy recoil detection is one of the newest and most promising ion beam analytic techniques, it is also the oldest in terms of when it was first described. Before discussing recent developments in this field, perhaps it is worth reviewing the early days of this century when the first energy recoil detection experiments were reported.