1. מהם עקרונות המדידה, היתרונות והחסרונות של ספקטרומטרים של פריקת זוהר?
עקרון: זוהי השיטה הנפוצה והסמכותית ביותר. הוא מנצל פריקת זוהר כדי להפציץ את פני הדגימה ביונים, מקרטעת חומר שכבה אחר שכבה, תוך ניתוח בו-זמנית האותות הספקטרליים היסודיים של החומר המקרטע. על ידי ניתוח השינויים באותות אלו לאורך זמן, ניתן לקבל ישירות מפת התפלגות עומק יסוד מהמשטח למצע.
יתרונות:
זה יכול למדוד באופן ישיר, מהיר ומדויק את העובי וההרכב של שכבת התחמוצת.
זה יכול לנתח בו זמנית את המבנה והעובי של הציפוי כולו (כולל שכבות אבץ טהורות, שכבות סגסוגת וכו').
חסרונות:
הציוד יקר ודורש תפעול מקצועי.
זהו מבחן הרסני, המשאיר בור קטן על המדגם.
2. מהם העקרונות, היתרונות והחסרונות של ספקטרוסקופיה פוטואלקטרון -רנטגן?
עקרון: על ידי הקרנת המדגם בקרני X- ומדידת האנרגיה של האלקטרונים הנרגשים, ניתן לנתח במדויק את המצב היסודי הכימי של אזור משטח דק במיוחד (כמה ננומטרים) (למשל, להבחין בין אבץ מתכתי (Zn) לתחמוצת אבץ (ZnO)).
יתרונות:
רגיש במיוחד לשכבת התחמוצת החיצונית ביותר (עובי של כמה ננומטרים), מספק מידע על מצב כימי.
חסרונות:
עומק ניתוח רדוד מאוד, מכוון בעיקר לשכבה החיצונית ביותר.
הציוד יקר מאוד, ומהירות הניתוח איטית יחסית.
3. מהם העקרונות, היתרונות והחסרונות של מיקרוסקופ אלקטרונים סורק/מיקרוסקופ אלקטרוני שידור?
עקרון: מכינים חתך- של הדגימה, ועובי סרט התחמוצת נצפה ישירות ונמדד במיקרוסקופ אלקטרוני. זו השיטה האינטואיטיבית ביותר.
יתרונות: התוצאות אינטואיטיביות מאוד, מציגות את המורפולוגיה של סרט התחמוצת.
חסרונות: הכנת הדגימות מורכבת וגוזלת זמן-, הציוד יקר, וניתן לצפות רק באזור מקומי.
4.מהם העקרונות, היתרונות והחסרונות של שימוש במד עובי מגנטי בשילוב שיטת הקילוף?
עִקָרוֹן:
ראשית, מדוד את העובי הכולל של הסליל המגולוון (כולל סרט התחמוצת) באמצעות מד עובי מגנטי סטנדרטי.
לאחר מכן, שפשפו בעדינות אזור קטן עם תמיסה חומצית עדינה מאוד (כגון חומצה אצטית מדוללת או מסיר סרטי תחמוצת מיוחד) כדי להסיר רק את סרט התחמוצת המשטח מבלי לפגוע בשכבת האבץ הבסיסית.
מדדו שוב את העובי של אותו אזור באמצעות מד העובי המגנטי.
ההבדל בין שתי המדידות הוא עובי סרט התחמוצת.
יתרונות:
ציוד פשוט (יש צורך רק במד עובי ציפוי נפוץ ובריאגנטים כימיים).
מהיר יחסית וניתן לבצע אותו- באתר.
פגיעה מינימלית בדגימה (רק נקודת ניגוב זעירה).
חסרונות:
המפתח טמון ב"קורוזיה סלקטיבית". התפעול דורש ניסיון; אחרת, שכבת האבץ הטהורה עלולה להיחרט, מה שיוביל לתוצאות לא מדויקות.
זוהי מדידה עקיפה, עם דיוק נמוך יותר משיטות מעבדה.
5. מהם העקרונות, היתרונות והחסרונות של שיטות אלקטרוכימיות?
עקרון: על ידי מדידת פרמטרים אלקטרוכימיים כגון פוטנציאל מעגל פתוח- ועקומות קיטוב של דגימה באלקטרוליט ספציפי, ניתן לשקף בעקיפין את הצפיפות ותכונות ההגנה של סרט תחמוצת פני השטח. סרטי תחמוצת עבים ושלמים יותר מציגים פוטנציאל חיובי יותר ועכבה גבוהה יותר.
יתרונות: יכול להעריך את התכונות הפונקציונליות (עמידות בפני קורוזיה) של סרטי תחמוצת.
חסרונות: דורש ציוד ומומחיות אלקטרוכימיים; התוצאות מושפעות מגורמים שונים ואינן יכולות לספק באופן ישיר עובי פיזי.