Responsive image

เครื่องวิเคราะห์ผิววัสดุ XPS

(X-ray Photoelectron Spectroscopy)

 

        XPS เป็นตัวย่อของ X-ray Photoelectron Spectroscopy แปลเป็นไทยได้ว่า "สเปคโตรสโคปีของอนุภาคอิเล็กตรอนที่ถูกปลดปล่อยด้วยรังสีเอกซ์"

 

        XPS เป็นเทคนิควิเคราะห์ทั้งเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ ที่สามารถให้ข้อมูลสมบัติทางเคมีที่ระดับผิวของวัสดุในหลายแง่มุม เช่น ชนิดและจำนวนธาตุองค์ประกอบ โครงสร้างทางเคมี ชนิดพันธะทางเคมี และสถานะออกซิเดชันของอะตอม เป็นต้น นอกจากนั้นยังรวมถึงความสม่ำเสมอของธาตุองค์ประกอบ สภาพทางเคมีของผิวที่เปลี่ยนไป หลังถูกกระทบด้วยความร้อน สารเคมี ลำไอออน พลาสมา หรือรังสี UV เป็นต้น

 

        เทคนิค XPS ใช้วิเคราะห์วัสดุได้มากมายหลายชนิด ทั้งสารประกอบอินทรีย์ และอนินทรีย์ ฯลฯ จึงมีอุตสาหกรรมหลายประเภทที่ต้องอาศัยเครื่อง XPS เช่น อุตสาหกรรมรถยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ และบรรจุภัณฑ์เป็นต้น

 

        เอกสารรายละเอียดเพิ่มเติมของเครื่องวิเคราะห์ผิววัสดุ XPS Download ที่นี่

 

        ตัวอย่างการวิเคราะห์ด้วยเครื่อง XPS Download ที่นี่

 

ข้อควรทราบในการขอใช้บริการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค XPS

การจัดเตรียมตัวอย่าง (sample) ที่จะส่งไปวิเคราะห์

  • ตัวอย่างจำเป็นต้องห่อหุ้มด้วยอลูมิเนียมฟอยล์ ให้มิดชิดเป็นชั้นแรกสุด ก่อนจะนำไปใส่ลงในบรรจุภัณฑ์ต่างๆ เพื่อส่งให้กับห้องวิเคราะห์ XPS ที่เชียงใหม่
  • ตัวอย่างที่ถูกเคลือบผิวด้วยฟิล์มบาง จำเป็นที่จะต้องไม่ให้ผิวหน้าของตัวอย่างสัมผัสกับวัสดุใดๆ จึงควรบรรจุด้วยการติดตัวอย่างลงบนเทปกาวสองหน้า (แบบบาง สามารถแกะตัวอย่างออกได้ง่าย) ไว้ภายในกล่องที่มีฝาปิดมิดชิด จากนั้นจึงจะห่อด้วยซองกันกระแทกต่อไป
  • ตัวอย่างควรมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่น้อยกว่า 2 มิลลิเมตร แต่ไม่ใหญ่เกินกว่า 2 เซ็นติเมตร และมีความหนาไม่เกิน 2 มิลลิเมตร
  • ตัวอย่างที่เป็นผง ควรจะต้องทำการอัดเม็ดให้เรียบร้อยมาก่อน โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 1 เซ็นติเมตร โดยประมาณ และจะต้องอัดให้บางที่สุดเท่าที่จะทำได้(หนาได้ไม่เกิน 2 มิลลิเมตร) ซึ่งจะต้องทำการอัดให้แน่นโดยไม่ใช้สารผสมใดๆ เมื่ออัดเม็ดแล้วจะต้องไม่แตก, หัก, กร่อน หรือหลุดร่อนเป็นผงอีก
  • ในกรณีที่ตัวอย่างมีความชื้น จะต้องนำไปอบให้แห้งแล้วจึงห่อด้วยอลูมิเนียมฟอล์ย จากนั้นจึงจะบรรจุลงในซองพลาสติก (ควรใส่ซองสองชั้นโดยชั้นที่สองให้บรรจุสารกันความชื้น เช่น เม็ดซิลิกาเจล ลงไปด้วย)
  • ตัวอย่างที่เป็นรูพรุนมาก ลักษณะคล้ายฟองน้ำหรือตัวอย่างที่เป็นเส้นใย สามารถเตรียมมาได้ตามปกติ แต่ไม่แนะนำให้วิเคราะห์ด้วยเทคนิค XPS เนื่องจากผลการวิเคราะห์จะเกิดความคลาดเคลื่อนได้ อันเป็นผลมาจาก Surface Roughness Effect โดยที่ Photoelectron อาจจะเกิดการกระเจิงและเข้าไปที่หัววัดได้ไม่มากพอ(สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ ห้องวิเคราะห์ XPS)

ตัวอย่างที่ไม่สามารถรับวิเคราะห์ให้ได้

  • ตัวอย่างที่ทำการชุบ, อาบ, จุ่ม, อบ, ทา, เคลือบ, wax หรือพ่นด้วยน้ำมันหอมระเหย, น้ำมัน และสารระเหยต่างๆ
  • ตัวอย่างเป็นของเหลว, ของหนืด หรือตัวอย่างที่มีความชื้นสูงมาก
  • ตัวอย่างผงอัดเม็ดที่ร่วนและแตกง่าย
  • ตัวอย่างที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า 1 มิลลิเมตร หรือมีขนาดใหญ่กว่า 2 เซ็นติเมตร และมีความหนาเกิน 2 มิลลิเมตร

เรื่องอื่นๆที่ควรทราบในการขอรับบริการด้วยเทคนิค XPS

  • ที่ห้องวิเคราะห์ XPS ตัวอย่างทุกชนิดจำเป็นที่จะต้องติดลงบนเทปกาวคาร์บอน ดังนั้นตัวอย่างด้านที่ถูกติดบนเทปกาวจะเกิดความเสียหายเมื่อแกะออก
  • ในการทำ Etching และ Depth profiling จะต้องใช้เวลาในการวิเคราะห์นานกว่าปกติ อาจมากกว่า 3 ชั่วโมง/ตัวอย่าง และจะไม่สามารถทำ Etching และ Depth profiling ได้ ถ้าฟิล์มมีความแข็งมาก (พบมากในตัวอย่างที่มีความหนาแน่นสูง) โดยตัวอย่างที่นำมาวิเคราะห์ ควรเป็นตัวอย่างที่ถูกทิ้งไว้ไม่นานเกินกว่า 1 อาทิตย์ เพื่อลดการเกิดปัญหาปนเปื้อนบนผิว จากการเกิดออกไซด์ หรือ การปนเปื้อนคาร์บอน
  • เนื่องจากภายในระบบวิเคราะห์ XPS จะต้องอยู่ในสภาพสุญญากาศระดับ Ultra High Vacuum ทางห้องวิเคราะห์ จำเป็นต้องหยุดให้บริการกับชิ้นตัวอย่างนั้นๆทันที ในกรณีที่อาจเกิดความเสี่ยงขึ้นกับตัวเครื่อง XPS เช่น ตัวอย่างร่วน / หลุดร่อน, มีความชื้นสูงมาก และ / หรือมีการปนเปื้อนบนผิวมากเกินไป ฯลฯ
  • เทคนิค XPS สามารถวิเคราะห์ผิววัสดุได้ในระดับความลึกสูงสุดที่ 10 นาโนเมตรเท่านั้น ทั้งนี้เพราะ Photoelectron ในระดับลึกกว่า 10 นาโนเมตร จะเดินทางออกมาไม่ได้ เนื่องจากการสูญเสียพลังงานระหว่างทางขาออก
  • X-ray spot size ไม่สามารถปรับเปลี่ยนได้ ซึ่งจะถูกตั้งค่าให้อยู่ที่ 700 x 300 ไมโครเมตร ซึ่งจะอาศัยการปรับที่ชุด Electron Focusing Unit เพื่อลดปริมาณของอิเล็กตรอนลงและเพิ่ม Sensitivity แทน
  • ทางห้องวิเคราะห์ไม่รับเตรียมตัวอย่างทุกชนิด
  • เวลาที่ใช้ในการวิเคราะห์ ไม่มีตัวเลขที่ตายตัว แต่ค่าบริการรวมทั้งหมดจะแปรผันตรงกับ (ก) เวลาในการทำสุญญากาศ และ (ข) จำนวนธาตุที่ต้องการวิเคราะห์ (เช่น C, N, O, F, Sn ฯลฯ)
  • ข้อมูลการวิเคราะห์ของผู้ขอรับบริการแต่ละรายจะถูกเก็บรักษาไว้เป็นเวลา 1 ปี นับตั้งแต่วันที่ได้รับบริการ หลังจากนั้นจะทำการลบทิ้งทั้งหมด

อัตราค่าบริการ

  1. ค่าวิเคราะห์คิดชั่วโมงละ 1,800 บาท ซึ่งนับตั้งแต่เริ่มทำสุญญากาศ (ปกติการทำสุญญากาศจะใช้เวลาไม่เกิน 30 นาที แต่ถ้าตัวอย่างมีความชื้นสูง เวลาทำสุญญากาศให้ได้ระดับที่เหมาะสมก็จะนานขึ้น)
  2. ค่าทำรายงานผลและนำข้อมูลออก คิดตัวอย่างละ 200 บาท

ใบขอรับบริการ XPS Download ที่นี่

ส่งตัวอย่างพร้อมใบขอรับบริการมาได้ที่

ชาญวิทย์ ศรีพรหม
ตู้ ปณ. 217 มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ถ.ห้วยแก้ว ต.สุเทพ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ 50202

ชำระค่าบริการที่

ธนาคารไทยพานิชย์ จำกัด (มหาชน)
สาขามหาวิทยาลัยเชียงใหม่
ชื่อบัญชี ศูนย์ความเป็นเลิศด้านฟิสิกส์
เลขที่บัญชี 667-264644-0
บัญชีออมทรัพย์

หลังจากโอนเงินเรียบร้อยแล้ว โปรดส่งหลักฐานการโอนเงิน มาทางอีเมล : tanyakarn@thep-center.org
(สามารถส่งตัวอย่างมารอวิเคราะห์ล่วงหน้าก่อนการโอนเงินได้)

 

หมายเหตุ : ตัวอย่างตั้งแต่ 3 ชิ้นขึ้นไป ต้องชำระเงินค่ามัดจำ 2,400 บาท ภายใน 7 วัน ก่อนถึงคิวรับบริการ
และส่วนต่างหลังจากทำการวิเคราะห์เสร็จสิ้นแล้ว ทางห้องปฏิบัติการจะทำการแจ้งยอดชำระรวมให้ทราบอีกครั้ง

 

ระบบจองคิวขอรับบริการ XPS <<ที่นี่>>


ข้อมูลการติดต่อเจ้าหน้าที่เทคนิคของเครื่อง XPS

1) ธันยกาญจน์ พฤกษ์ทยานนท์
2) ชาญวิทย์ ศรีพรหม

 

ที่อยู่: ตู้ ปณ. 217 มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ถ.ห้วยแก้ว ต.สุเทพ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ 50202
โทรศัพท์: 097-7269920 ในวันและเวลาราชการ
Email: Tanyakarn@thep-center.org , Chanvit@thep-center.org

สามารถติดตามข่าวสาร และสถานะของเครื่อง XPS ได้ที่ Facebook

Responsive image