수소 원자는 수소 취성으로 잘 알려져 있으며, 기계적 특성을 저하시키는 금속에 쉽게 침투합니다. 따라서 금속 재료의 수소 포획 현상을 더 잘 이해하기 위해 수소의 국소 분석을 수행하는 것이 중요합니다. 그러나 백그라운드 발생 신호로 인한 잘못된 수소 검출로 인해 SIMS를 이용해 금속 재료에서 포획 지점의 "실제" 수소를 분석하는 것은 매우 어렵습니다.
이 연구에서 연구진들은 오검출 가능성을 철저하게 배제하여 최초로 금속간 입자에서 포획된 실제 수소를 검출하고 시각화하는 데 성공했습니다. 위의 3D 재구성 이온 이미지는 고압 수소 가스(100MPa, 200°C에서 300시간)에 노출된 실제 알루미늄 합금(6061-T6) 금속간 입자에 포획된 수소를 보여줍니다. 이 연구는 SIMS가 금속 재료에서 수소의 국소 분배를 시각화하는 데 가장 유용한 기술 중 하나임을 보여줍니다.
IMS 7f-Auto를 사용하면 금속 시료에서 미량 및 주요 종의 2D 매핑 및 3D 볼륨 재구성을 얻을 수 있습니다. SIMS 기술의 또 다른 강점에는 수소와 같은 경원소를 포함하여 여러 관심 원소에 대한 높은 감도(낮은 검출 한계)뿐 아니라 우수한 깊이방향 프로파일링 기능 역시 포함됩니다.
IMS 7f에서 수집된 데이터, 큐슈 대학, 후쿠오카(일본).
출처: J. Yamabe, T. Awane, Y. Murakami, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 42 (2017), 24560